-
TECHNISCHES GEBIET
-
Diese Erfindung betrifft eine synchrone Steuereinrichtung (nachstehend als Synchronsteuereinrichtung bezeichnet) zum Steuern eines Servomotors zum Antreiben eines Roboters, eines Bearbeitungswerkzeugs, etc. als konstantes Drehmoment.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
8 ist eine Diagramm, um die Konfiguration eines Synchronsteuersystems mit konstantem Drehmoment zum Zuführen eines Werkstücks an eine Hauptspindel mit einer Materialzuführungsmaschine in einem verwandten Stand der Technik zu zeigen. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 31 ein Werkstück, das Bezugszeichen 32 bezeichnet eine Hauptspindel, um sich mit dem befestigten Werkstück 32 zu drehen, das Bezugszeichen 33 bezeichnet einen Hauptsteuerungs-Servomotor, das Bezugszeichen 34 bezeichnet eine Hauptsteuereinrichtung, das Bezugszeichen 35 bezeichnet einen Hauptsteuerungs-Antrieb zum Ausführen einer Positionssteuerung der Hauptspindel 32 durch den Hauptsteuerungs-Servomotor 33, das Bezugszeichen 36 bezeichnet eine Materialzuführungsmaschine zum Zuführen des Werkstücks 31 an die Hauptspindel 32 und auch um dem Werkstück 31 zu der Werkstückbearbeitungszeit eine konstante Last zu geben, ein Bezugszeichen 37 bezeichnet einen Drehmomentsteuerungs-Servomotor, ein Bezugszeichen 38 bezeichnet eine Drehmomentsteuereinrichtung, ein Bezugszeichen 39 bezeichnet einen Drehmomentsteuerungs-Antrieb zum Steuern des Drehmomentsteuerungs-Servomotors 37 als konstantes Drehmoment, um so der Materialzuführungsmaschine 36 zu ermöglichen, eine konstante Last an das Werkstück 31 zu geben, und das Bezugszeichen 40 bezeichnet eine numerische Steuerung zum Ausgeben eines Positionsbefehls an den Hauptsteuerungs-Antrieb 35.
-
Zu der Werkstückbearbeitungszeit führt der Hauptsteuerungs-Antrieb 35 eine axiale Positionssteuerung der Hauptspindel 35 aus und der Drehmomentsteuerungs-Antrieb 39 führt eine Steuerung mit konstantem Drehmoment aus, so dass die Materialzuführungsmaschine 36 eine konstante Last an das Werkstück 31 während der Werkstückbearbeitungszeit gibt.
-
In dem Synchronsteuersystem mit konstantem Drehmoment in dem verwandten Stand der Technik werden der Hauptsteuerungs-Antrieb 35 und der Drehmomentsteuerungs-Antrieb 39 getrennt gesteuert und als Folge davon, dass der Drehmomentsteuerungs-Antrieb 39 die Materialzuführungsmaschine 36 an das Werkstück 31 unter einer konstanten Last durch Ausführen einer Steuerung mit konstantem Drehmoment drückt, werden der Hauptsteuerungs-Antrieb 35 und der Drehmomentsteuerungs-Antrieb 39 synchron betrieben.
-
9 ist ein Diagramm zum Darstellen der Konfiguration einer komplexen Werkbank in einem verwandten Stand der Technik zum Bearbeiten eines Werkstücks in einem Zustand, in dem das Werkstück an beiden Enden davon ergriffen wird, wie in der
JP-A-7-186007 offenbart. In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen
41 ein Werkstück, Bezugszeichen
42 und
43 bezeichnen Stirnflächen-Antriebseinheiten, die die Endflächenabschnitte des Werkstücks
41 in der Nähe einer Rotationsachse berühren, die Bezugszeichen
44 und
45 bezeichnen Reitstöcke, auf denen eine Hauptspindel angebracht ist, Bezugszeichen
46 und
47 bezeichnen Z-Achsen-Servomotoren zum Antreiben der Reitstöcke
44 und
45, Bezugszeichen
48 und
49 bezeichnen Servoverstärker zum Ansteuern der Z-Achsen-Servomotoren
46 und
47 und ein Bezugszeichen
50 bezeichnet eine numerische Steuerung (NC) zum Ausgeben eines Befehls an die Servoverstärker
48 und
49 und zum Steuern der Z-Achsen-Servomotoren
46 und
47.
-
Die komplexe Drehbank in dem verwandten Stand der Technik ist eine Drehbank zum Bearbeiten des Werkstücks 41, während die Reitstöcke 44 und 45 mit dem Werkstück 41 an beiden Enden zwischen den Stirnflächen-Antriebseinheiten 42 und 43, die an den Reitstöcken 44 und 45 angebracht sind, eingebettet synchron betrieben werden. Zu dieser Zeit führt die NC 50 eine Synchronsteuerung mit konstantem Drehmoment zum synchronen Betreiben der Reitstöcke 44 und 45 mit dem dazwischen eingespannten Werkstück 41 bei einem konstanten Drehmoment für wenigstens einen der Reitstöcke 44 und 45 aus.
-
10 ist ein Blockschaltbild der komplexen Werkbank, die in 9 gezeigt ist. In 10 bezeichnen die Bezugszeichen 48 und 49 die Servomotoren, ein Bezugszeichen 50 bezeichnet die NC, Bezugszeichen 51a und 51b bezeichnen Parameter zum Einstellen von Daten, die zum Berechnen von Achsenbewegungsdaten etc. benötigt werden, Bezugszeichen 52a und 52b bezeichnen Drehmomentbegrenzungsbeträge zum Bestimmen der Drehmomentbeträge der Z-Achsen-Servomotoren 46 und 47, Bezugszeichen 53a und 53b bezeichnen eine Positionsrückkopplung der Z-Achsen-Servomotoren 46 und 47 zum Antreiben der Reitstöcke 44 und 45, Bezugszeichen 54a und 54b bezeichnen eine Druckabschluss-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Andrucks der Reitstöcke 44 und 45 an das Werkstück 41, die Bezugszeichen 55a und 55b bezeichnen Positionsbefehlswerte zum Bewegen der Reitstöcke 44 und 45 auf das Werkstück 41 hin, Bezugszeichen 56a und 56b bezeichnen eine Drehmomentsteuereinrichtung zum Steuern eines Drehmoments auf Grundlage der Drehmomentbegrenzungsbeträge 52a und 52b und Bezugszeichen 57a und 57b bezeichnen Leistungsverstärker zum Ansteuern der Z-Achsen-Servomotoren 46 und 47.
-
In der komplexen Drehbank in dem verwandten Stand der Technik werden die Reitstöcke 44 und 45, zum Halten eines Werkstücks, in Richtung auf das Werkstück 41 hin bewegt und die Stirnflächen-Antriebseinheiten 42 und 43 kommen in einen Kontakt mit dem Werkstück 41 und, wenn es unmöglich gemacht wird den Reitstock 44, 45 zu bewegen und der Fehlerbetrag von dem Positionsbefehlswert erhöht ist, dann unterbricht die Drehmomentsteuereinrichtung 56a, 56b das Drehmoment an dem Drehmomentbegrenzungsbetrag 52a, 52b und nimmt eine Ausgabe an den Leistungsverstärker 57a, 57b vor, wodurch eine Steuerung mit einem konstanten Drehmoment ausgeführt wird.
-
In einem Zustand, bei dem das Drehmoment ausgegeben wird, um so der Drehmomentbegrenzungsbetrag 52a, 52b zu werden, wenn
der Druckabschlussbetrag geringer als (Positionsbefehlswert 55a – Positionsrückkopplung 53a) wird
oder
der Druckabschlussbetrag kleiner als (Positionsbefehlswert 55b – Positionsrückkopplung 53b) wird,
bestimmt die Druckabschluss-Bestimmungseinrichtung 54a, 54b, dass das Andrücken abgeschlossen ist und stoppt die Erhöhung des Positionsbefehlswerts.
-
Die komplexe Drehbank in dem verwandten Stand der Technik ist eine Drehbank zum Einbetten des Werkstücks 41 zwischen die Reitstöcke 44 und 45 bei einem konstanten Drehmoment zum Halten des Werkstücks 41 und zum Bearbeiten des Werkstücks 41 in dem Zustand wie in der voranstehend beschriebenen Abfolge.
-
In dem Synchronsteuersystem mit konstantem Drehmoment in dem verwandten Stand der Technik, der in 8 gezeigt ist, werden als Folge davon, dass der Drehmomentsteuerungs-Antrieb 39 die Materialzuführungsmaschine 36 an das Werkstück 31 unter konstanter Last durch Ausführen einer Steuerung mit konstantem Drehmoment drückt, der Hauptsteuerungs-Antrieb 35 und der Drehmomentsteuerungs-Antrieb 39 synchron betrieben. Somit kann das Synchronsteuersystem mit konstantem Drehmoment nicht bei Anwendungen verwendet werden, bei denen der Drehmomentsteuerungs-Antrieb 39 der Bewegung des Hauptsteuerungs-Antriebs 35 nicht folgen kann, zum Beispiel bei Anwendungen zur Zeit einer schnellen Beschleunigung oder Verzögerung oder wenn ein übermäßiges Endspiel existiert, weil das Werkstück 31 aus der Materialzuführungsmaschine 36 wegen einer unzureichenden Drucklast herausfallen kann oder aufgrund einer übermäßigen Drucklast deformiert werden kann; dies ist ein Problem des Synchronsteuersystems mit konstantem Drehmoment.
-
Um eine Instabilität der Drucklast zu vermeiden, die von der Tatsache verursacht wird, dass der Drehmomentsteuerungs-Antrieb 39 der Bewegung des Hauptsteuerungs-Antriebs 35 nicht folgen kann, kann ein Verfahren zum Ausführen nur einer Steuerung mit konstantem Drehmoment zu der Stoppzeit und zum Eingeben eines Positionsbefehls als ein synchrones Muster von einem externen Steuerabschnitt und zum Erreichen eines synchronen Betriebs und einer Positionssteuerung zu der Bewegungszeit angewendet werden. Jedoch können die folgenden Ereignisse:
- a) ein Endspiel, welches von dem mechanischen Aufbau des Drehmomentsteuerungs-Antriebs 39, der Materialzuführungsmaschine 36 verursacht wird;
- b) eine Drehmomentveränderung, die durch eine Positionsabfallveränderung verursacht durch eine Wölbung in dem Werkstück 31, etc. verursacht wird;
- c) eine Drucklast-Instabilität, die von einer Gegenkraft von synchronen Wellen verursacht wird; und
- d) ein Positionsverfall (Positionsverschiebung) zu der Steuerzeit mit konstantem Drehmoment, oder dergleichen
eine mechanische Vibration aufgrund einer übermäßigen Ausgabe eines Drehmomentbefehls an der Positionssteuerungs-Schaltzeit verursachen und es ist schwierig, eine stabile und synchrone Steuerung mit hoher Genauigkeit auszuführen. Dies ist ein Problem.
-
Ferner wird in der komplexen Drehbank in dem verwandten Stand der Technik, die in den 9 und 10 gezeigt ist, eine Steuerung mit konstantem Drehmoment zum Andrücken mit dem Drehmomentgrenzbetrag, der eingestellt ist, ausgeführt und eine Beschleunigung/Verzögerung auf Grundlage eines Beschleunigungs/Verzögerungs-Drehmoments, welches größer als der eingerichtete Drehmomentgrenzbetrag ist, zu der Zeit einer synchronen Steuerung mit konstantem Drehmoment kann nicht ausgeführt werden, so dass die komplexe Drehbank bei Anwendungen, bei denen eine schnelle Laständerung existiert, nicht verwendet werden kann. Dies ist ein Problem.
-
DE 691 17 820 T2 beschreibt ein Verfahren zum Synchronisieren sich simultan bewegender Vorschubachsen einer Drehbank, in der eine Differenz zwischen den Drehmomenten der zwei Hauptwellenseiten verwendet wird zum Kontrollieren einer der zwei Hauptwellenseiten, um jegliche Differenzen zwischen diesen Drehmomenten auszugleichen. Digitale Werte, die den Strom anzeigen, der das Drehmoment jedes Motors anzeigt, werden an die Drehbank weitergegeben, die einen Korrekturwert aus diesen beiden Stromwerten berechnet.
-
Die Erfindung zielt auf die Lösung der Probleme wie voranstehend beschrieben ab. Es ist eine erste Aufgabe der Erfindung, eine Synchronsteuereinrichtung bereitzustellen, die selbst bei Anwendungen, bei denen eine schnelle Laständerung existiert, eine Steuerung mit konstantem Drehmoment, hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit ausführen kann.
-
Es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, eine Synchronsteuereinrichtung bereitzustellen, die eine stabile Steuerung mit konstantem Drehmoment ausführen kann, die einer Instabilität eines Drehmomentbefehls, verursacht durch eine Positionsverschiebung, verursacht durch eine Wölbung in einem Werkstück, einem Endspiel, etc., unempfindlich ist.
-
Es ist eine dritte Aufgabe der Erfindung, eine Synchronsteuereinrichtung bereitzustellen, die eine stabile Steuerung mit konstantem Drehmoment ausführen kann, die gegenüber einer Instabilität eines Drehmomentbefehls, verursacht durch eine Positionsverschiebung, verursacht durch eine Wölbung in einem Werkstück, einem Endspiel, etc., zu der Stoppzeit unempfindlich ist.
-
Es ist eine vierte Aufgabe der Erfindung, eine Synchronsteuereinrichtung bereitzustellen, die eine stabile Positionssteuerung mit konstantem Drehmoment sogar zu der Bewegungsstartzeit ausführen kann.
-
Es ist eine fünfte Aufgabe der Erfindung, eine Synchronsteuereinrichtung bereitzustellen, die eine stabile Steuerung mit konstantem Drehmoment und eine Positionssteuerung mit konstantem Drehmoment ausführen kann und eine stabile und hochgenaue Synchronsteuerung mit konstantem Drehmoment zu der Stoppzeit und der Bewegungszeit ausführen kann.
-
Es ist eine sechste Aufgabe der Erfindung, eine Synchronsteuereinrichtung bereitzustellen, die von einer Steuerung mit konstantem Drehmoment auf eine Positionssteuerung umschalten kann, ohne den Effekt einer Positionsverschiebung zu empfangen.
-
Es ist eine siebte Aufgabe der Erfindung, eine Synchronsteuereinrichtung bereitzustellen, die eine stabile Steuerung mit konstantem Drehmoment ausführen kann, die gegenüber einer Positionsverschiebung unempfindlich ist, die von einer Wölbung in einem Werkstück, einem Endspiel etc. zu der Zeit einer Steuerung mit konstantem Drehmoment verursacht wird.
-
Es ist eine achte Aufgabe der Erfindung, eine Synchronsteuereinrichtung bereitzustellen, die eine Positionsverwaltung ohne einen Fehlerüberschuss selbst zu der Zeit einer Steuerung mit konstantem Drehmoment ausführen kann.
-
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
-
In einer Synchronsteuereinrichtung gemäß der Erfindung kann der Drehmomentbetrag, der für einen Steuerzweck zum Andrücken eines Werkstücks etc. verwendet wird, als ein Drehmomentversatz-Korrekturbetrag eingestellt werden und der Drehmomentversatz-Korrekturbetrag wird zu einem Drehmomentbefehl, der von einem Geschwindigkeitsbefehl und einer Geschwindigkeitsrückkopplung, die aus einem Positionsbefehl und einer Positionsrückkopplung erzeugt wird, hinzugefügt wird.
-
Eine Drehmomentbefehl-Korrektureinrichtung zum Korrigieren einer Änderung in dem Drehmomentbefehl, der von dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung, die aus dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung erzeugt wird, erzeugt wird, ist ebenfalls enthalten.
-
Ferner umfasst die Drehmomentbefehls-Korrektureinrichtung eine Abtasteinrichtung zum Abtasten des Drehmomentbefehls, der von dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die aus dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung erzeugt wird, als einen Stoppzeit-Drehmomentbefehl zu der Stoppzeit, zu der der Positionsbefehl Null ist, und subtrahiert den Stoppzeit-Drehmomentbefehl von dem Drehmomentbefehl, der aus den Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die aus dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung erzeugt wird.
-
Die Drehmomentbefehls-Korrektureinrichtung umfasst eine Halteeinrichtung zum Halten des Drehmomentbefehls, der von dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die aus dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung erzeugt wird, als einen Stoppzeit-Drehmomentbefehl zu der Bewegungszeit, zu der der Positionsbefehl nicht Null ist, und subtrahiert den Stoppzeit-Drehmomentbefehl von dem Drehmomentbefehl, der von dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die von dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung zu der Bewegungsstartzeit erzeugt wird.
-
Die Drehmomentbefehls-Korrektureinrichtung umfasst eine Abtasteinrichtung zum Abtasten des Drehmomentbefehls, der von dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die aus dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung erzeugt wird, als einen Stoppzeit-Drehmomentbefehl zu der Bewegungszeit, zu der der Positionsbefehl nicht Null ist, eine Halteeinrichtung zum Halten des Drehmomentbefehls, der von dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die aus dem Positionsbefehl und aus der Positionsrückkopplung erzeugt wird, als einen Stoppzeit-Drehmomentbefehl zu der Stoppzeit, zu der der Positionsbefehl Null ist, und eine Stopp/Bewegungszeit-Bestimmungsumschaltschaltung zum Umschalten der Abtasteinrichtung und der Halteinrichtung, wobei dann, wenn der Positionsbefehl Null ist, eine Verbindung mit der Abtasteinrichtung gebildet wird und der Stoppzeit-Drehmomentbefehl von dem Drehmomentbefehl subtrahiert wird, der aus dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die aus dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung erzeugt wird, und wenn der Positionsbefehl nicht Null ist, wird eine Verbindung zu der Halteeinrichtung gebildet und der Stoppzeit-Drehmomentbefehl wird von dem Drehmomentbefehl subtrahiert, der aus dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die von dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung zu der Bewegungsstartzeit erzeugt wird.
-
Die Synchronsteuereinrichtung umfasst ferner eine Null Konvergenz-Schaltung, die an der Stufe angeordnet wird, die der Halteeinrichtung folgt, um einen vorgegebenen Wert kontinuierlich auf Null zu ändern, wobei der Stoppzeit-Drehmomentbefehl, der von der Halteeinrichtung gehalten wird, von dem Drehmomentbefehl subtrahiert wird, der aus dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die von dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung erzeugt wird, kontinuierlich auf Null zu der Bewegungsstartzeit.
-
Der Geschwindigkeitsschleifen-Integrationsterm des Geschwindigkeitssteuerabschnitts wird auf Null zu der Zeit einer Steuerung mit konstantem Drehmoment gelöscht.
-
Zu der Zeit einer Steuerung mit konstantem Drehmoment wird abgesehen von einem Fehlerüberschuss, wenn die Positionsverschiebung zu der Stoppzeit einen vorgegebenen Wert übersteigt, ein Alarm für eine Positionssteuerung mit konstantem Drehmoment oder einer Warnung ausgegeben.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
In den Zeichnungen zeigen:
-
1 ein Diagramm zum Darstellen der Konfiguration eines Konstantdrehmoment-Synchronsteuersystems einer Ausführungsform der Erfindung;
-
2 ein Blockdiagramm eines Drehmomentsteuerungs-Antriebs in dem Konstantdrehmoment-Synchronsteuersystem der Ausführungsform der Erfindung;
-
3 ein Blockdiagramm eines Drehmomentsteuerungs-Antriebs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
-
4 ein Blockdiagramm eines Drehmomentsteuerungs-Antriebs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
-
5 eine Zeichnung zum Darstellen von Stromwellenformen des Drehmomentsteuerungs-Antriebs gemäß der Ausführungsform der Erfindung und eines Hauptsteuerungs-Antriebs;
-
6 ein Blockdiagramm eines Drehmomentsteuerungs-Antriebs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
-
7 eine Null Konvergenz-Zeichnung eines Befehlsdrehmoments-Haltesignals in einer Null Konvergenz-Schaltung 27 gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
-
8 ein Diagramm zum Darstellen der Konfiguration eines Konstantdrehmoment-Synchronsteuersystems zum zuführen eines Werkstücks an eine Hauptspindel mit einer Materialzuführungsmaschine in einem verwandten Stand der Technik;
-
9 ein Diagramm zum Darstellen der Konfiguration einer komplexen Drehbank in einem verwandten Stand der Technik zum Bearbeiten eines Werkstücks in einem Zustand, in dem das Werkstück an seinen beiden Enden ergriffen wird, wie in der
JP-A-7-186007 offenbart; und
-
10 ein Blockdiagramm der in 9 gezeigten komplexen Drehbank.
-
Bevorzugte Vorgehensweise zur Ausführung der Erfindung
-
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
-
1 ist ein Diagramm zum Darstellen der Konfiguration eines Konstantdrehmoment-Synchronsteuersystems einer Ausführungsform der Erfindung. In der Figur sind Teile, die mit dem Bezugszeichen 31 bis 37 bezeichnet sind, ähnlich zu denjenigen, die voranstehend unter Bezugnahme auf 8 in dem obenbeschriebenen Beispiel des verwandten Standes der Technik beschrieben wurden, und werden nicht nochmals diskutiert. Ein Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Drehmomentsteuereinrichtung als eine Synchronsteuereinrichtung, ein Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Drehmomentsteuerungs-Antrieb zum Steuern eines Drehmomentsteuerungs-Servomotors 37 mit einem konstanten Drehmoment, um so einer Materialzuführungsmaschine 36 zu ermöglichen, eine konstante Last an ein Werkstück 31 zu geben, und ein Bezugszeichen 3 bezeichnet eine numerische Steuerung zum Ausgeben von Positionsbefehlen 4 und 5 als ein Synchronbetriebsmuster an einen Hauptsteuerungs-Antrieb 35 und den Drehmomentsteuerungs-Antrieb 2 und zum Ausführen einer Synchronsteuerung mit konstantem Drehmoment.
-
2 ist ein Blockdiagramm des Drehmomentsteuerungs-Antriebs in dem Konstantdrehmoment-Synchronsteuersystem der Ausführungsform der Erfindung. In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 11 einen Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt, ein Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Positionsschleifenverstärkung Kp, ein Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Geschwindigkeitsschleifenverstärkung Kvp, ein Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Geschwindigkeitsschleifen-Integrationsterm, ein Bezugszeichen 15 bezeichnet einen Geschwindigkeitssteuerabschnitt, der aus der Geschwindigkeitsschleifenverstärkung Kvp 13 und dem Geschwindigkeitsschleifen-Integrationsterm 14 besteht, ein Bezugszeichen 16 bezeichnet eine Abtastschaltung als eine Abtasteinrichtung, ein Bezugszeichen 17a bezeichnet eine Drehmomentbefehls-Korrekturschaltung, ein Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Drehmomentversatz-Korrekturbetrag als ein Drehmomentbetrag, der zum Andrücken der Materialzuführungsmaschine 36 an das Werkstück 31 unter einer konstanten Last benötigt wird, ein Bezugszeichen 19 bezeichnet einen Stromsteuerabschnitt, ein Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Leistungsverstärkungsschaltung, ein Bezugszeichen 21 bezeichnet einen Servomotor, ein Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Positionsdetektor, ein Bezugszeichen 23 bezeichnet einen Differentiator und Kv1 bezeichnet eine Geschwindigkeitsschleifen-Integrationsverstärkung.
-
Ein Bezugszeichen 101 bezeichnet einen Positionsbefehl, der von dem Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt 11 ausgegeben wird, ein Bezugszeichen 102 bezeichnet eine Positionsrückkopplung, ein Bezugszeichen 103 bezeichnet eine Positionsverschiebung, die aus dem Positionsbefehl 101 und der Positionsrückkopplung 102 erstellt wird, ein Bezugszeichen 104 bezeichnet ein Geschwindigkeitsbefehl, ein Bezugszeichen 105 bezeichnet eine Geschwindigkeitsrückkopplung, eine Bezugszeichen 106 bezeichnet ein Geschwindigkeitsabweichungssignal, welches von dem Positionsbefehl 104 und der Positionsrückkopplung 105 erzeugt wird, ein Bezugszeichen 107 bezeichnet einen Drehmomentbefehl und ein Bezugszeichen 108 bezeichnet einen nachher korrigierten Drehmomentbefehl.
-
Eine normale Positionssteuerung wird in der folgenden Sequenz ausgeführt:
- (1) Subtrahieren der Positionsrückkopplung 102 von dem Positionsbefehl 101, der von dem Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt 11 ausgegeben wird, zum Erstellen der Positionsverschiebung 103, und wenn die Positionsverschiebung 103 erstellt wird, falls die Anzahl von akkumulierten Impulsen eines Abweichungszählers, der durch Subtrahieren der Positionsrückkopplung 102 von dem Positionsbefehl 101 bereitgestellt wird, gleich oder größer als sein vorgegebener Wert (ungefähr im allgemeinen mehrere mm) wird, Erzeugen eines Fehlerüberschussalarms;
- (2) Erzeugen des Geschwindigkeitsbefehls 104 auf Grundlage der Positionsverschiebung 103 mit einer Positionsschleifenverstärkung Kp12;
- (3) Subtrahieren der Geschwindigkeitsrückkopplung 105 von dem Geschwindigkeitsbefehl 104 zum Erzeugen des Geschwindigkeitsabweichungssignals 106;
- (4) Erzeugen des Drehmomentbefehls 107 auf Grundlage des Geschwindigkeitsabweichungssignals 106 durch den Geschwindigkeitssteuerabschnitt 15;
- (5) Erzeugen eines Spannungsbefehls auf Grundlage des Drehmomentbefehls 107 durch den Stromsteuerabschnitt 19 und Umwandeln in eine Leistung des Typs, der zum Steuern eines Motors geeignet ist, auf Grundlage des Spannungsbefehls durch die Leistungsverstärkungsschaltung 20; und
- (6) Ansteuern des Servomotors 21, 37 mit der Leistung, die in dem voranstehend beschriebenen Schritt erzeugt wird.
-
Zum Ansteuern des Servomotors 21, 37 wird ein Ausgangsstrom auf einer Stromschleife (nicht gezeigt) zurückgeführt und ein Motorausgangsdrehmoment wird auf einen Pegel eines internen Klemmwerts oder weniger von dem Stromsteuerungsabschnitt 19 gesteuert.
-
Als nächstes wird der Betrieb des Drehmomentsteuerungs-Antriebs in der Ausführungsform diskutiert.
-
Der Geschwindigkeitssteuerabschnitt 15 zum Erzeugen des Drehmomentbefehls 107 auf Grundlage des Geschwindigkeitsabweichungssignals 106 löscht den Geschwindigkeitsschleifen-Integrationsterm 14 zu der Zeit einer Steuerung mit konstantem Drehmoment auf Null, wodurch verhindert wird, dass eine Positionsverschiebungs-Veränderung einen übermäßigen Anstieg in dem Geschwindigkeitsschleifen-Integrationsterm 14 verursacht.
-
Wenn in der normalen Positionssteuerung die Positionsrückkopplung 102 aufgrund einer Wölbung in einem Werkstück, verschiedenen Maschinenverschiebungen oder einer thermischen Verschiebung sogar zu der Stoppzeit, zu der von dem Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt 11 ausgegebenen Positionsbefehl 101 Null ist, geändert wird, wird die Positionsveränderung 103 nicht Null und der Drehmomentbefehl 107 wird erzeugt.
-
Zu der Stoppzeit subtrahiert die Drehmomentsbefehls-Korrekturschaltung 17a in der Ausführungsform den von der Abtastschaltung 16 abgetasteten Drehmomentbefehl 107 von dem Drehmomentbefehl 107, um den nachher korrigierten Drehmomentbefehl 108 zu erzeugen, wodurch der Drehmomentbefehl 107 gelöscht wird, der im Ansprechen auf eine Änderung in der Positionsverschiebung 103 gefunden wird.
-
In dem Drehmomentsteuerungs-Antrieb in der Ausführungsform wird ermöglicht, dass der Drehmomentversatz-Korrekturbetrag 18 als der Drehmomentbetrag, der zum Drücken der Materialzuführungsmaschine 36 an das Werkstück 31 unter einer konstanten Last benötigt wird, eingestellt wird und der Drehmomentversatz-Korrekturbetrag 18 wird zu dem nachher korrigierten Drehmomentbefehl 108, der aus dem Positionsbefehl 101 gefunden wird, etc. addiert.
-
Zu der Zeit einer Steuerung mit konstantem Drehmoment kann ein Fehlerüberschuss als eine Schutzfunktion in der normalen Positionssteuerung verwendet werden, aber ein vorgegebener Wert für eine Steuerung mit konstantem Drehmoment (im allgemeinen ungefähr mehrere cm), der größer als ein vorgegebener Wert für eine Fehlerüberschuss-Bestimmung (im allgemein ungefähr mehrere mm) ist, wird anstelle eines Fehlerüberschusses verwendet und der Positionsbefehl 101, die Positionsrückkopplung 102 und die Positionsverschiebung 103 werden behandelt und wenn die Positionsverschiebung zu der Stoppzeit größer als der vorgegebene Wert für eine Steuerung mit konstantem Drehmoment ist, wird ein Alarm für eine Positionskonstantdrehmomentsteuerung oder eine Warnung ausgegeben, wodurch ein Schutz auch bereitgestellt werden kann, wenn der Drehmomentsteuerungs-Antrieb der Bewegung des Hauptsteuerungs-Antrieb zur Zeit einer schnellen Beschleunigung oder Verzögerung oder wegen eines übermäßigen Endspiels etc. nicht folgen kann.
-
In 1 sind zum Darstellen der Konfiguration des voranstehend beschriebenen Konstantdrehmoment-Synchronsteuersystems die Hauptspindel 32 und die Materialzuführungsmaschine 36 mit Reitstöcken 44, 45 ersetzt, die mit einer komplexen Drehbank einer gegenüber angeordneten Hauptspindel verwendet werden können.
-
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
-
3 ist ein Blockschaltbild eines Drehmomentsteuerungs-Antriebs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In der Figur sind Teile, die mit Bezugszeichen und Symbolen 11 bis 15, 18 bis 23, Kp, Kvp, Kv1 und 101 bis 107 bezeichnet sind ähnlich zu denjenigen, die voranstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben sind und werden nicht wieder diskutiert. Ein Bezugszeichen 17b bezeichnet eine Drehmomentbefehls-Korrekturschaltung, ein Bezugszeichen 24 bezeichnet eine Halteschaltung als eine Halteeinrichtung, und ein Bezugszeichen 109 bezeichnet einen nachher korrigierten Drehmomentbefehl.
-
Als nächstes wird der Betrieb des Drehmomentsteuerungs-Antriebs in der Ausführungsform diskutiert.
-
Zu der Stoppzeit einer Steuerung mit konstantem Drehmoment, wenn ein Positionsbefehl 101 Null ist, wird eine Wölbung in einem Werkstück etc. eine Positionsrückkopplung 102 und eine Positionsverschiebung 103 kann auftreten.
-
Zu der Bewegungsstartzeit, wenn ein Drehmomentbefehl entsprechend zu der Positionsverschiebung zu der Stoppzeit zu dem Beschleunigungsbefehl addiert wird, der für eine Beschleunigung benötigt wird, die auf Grundlage des Positionsbefehls 101 berechnet wird, arbeitet eine Steuerkraft zum Herauskehren der Positionsverschiebung zu der Stoppzeit im Moment und eine abnormale Last auf einem Werkstück kann auftreten oder eine mechanische Vibration wird bewirkt.
-
Wenn der Positionsbefehl 101 nicht Null ist (zu der Bewegungszeit), dann hält die Drehmomentbefehls-Korrekturschaltung 17b in der Ausführungsform einen Drehmomentbefehl 107 zu der Bewegungsstartzeit, unmittelbar nachdem der Bewegungsbefehl 101 von einem Positionsbefehls-Erzeugungsabschnitt 11 in der Halteschaltung 24 empfangen wird, und subtrahiert den gehaltenen Drehmomentbefehlswert (Drehmomentbefehlswert, der von der Positionsverschiebung zu der Startzeit erzeugt wird) von dem Drehmomentbefehl 107, um den nachher korrigierten Drehmomentbefehl 109 zu erzeugen.
-
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
-
4 ist eine Blockdiagramm eines Drehmomentsteuerungs-Antriebs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In der Figur sind Teile, die mit den Bezugszeichen und Symbolen 11 bis 16, 18 bis 23, Kp, Kvp, Kv1 und 101 bis 107 bezeichnet sind, ähnlich wie diejenigen, die voranstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wurden, und werden nicht wieder diskutiert. Ein Bezugszeichen 17c bezeichnet eine Drehmomentsbefehls-Korrekturschaltung, ein Bezugszeichen 24 bezeichnet eine Halteschaltung als eine Halteeinrichtung, ein Bezugszeichen 25 bezeichnet eine Stopp/Bewegungszeit-Bestimmungsschaltschaltung, ein Bezugszeichen 26 bezeichnet eine Eingabeeinrichtung eines Positionsbefehls als ein synchrones Betriebsmuster und ein Bezugszeichen 110 bezeichnet einen nachher korrigierten Drehmomentbefehl.
-
Die Drehmomentsbefehls-Korrekturschaltung 17c in der Ausführungsform umfasst die Stopp/Bewegungszeit-Bestimmungs-Schaltschaltung 11 zum Verbinden eines Selbstdrehmomentbefehls-Korrekturverfahrens mit einer Abtastschaltung 16 zu der Stoppzeit, zu der der Positionsbefehl Null ist, und der Halteschaltung 24 zu der Bewegungszeit, zu der der Positionsbefehl nicht Null ist, gemäß der Eingabeeinrichtung des Positionsbefehls als ein synchrones Betriebsmuster.
-
5 ist eine Zeichnung zum Darstellen von Stromwellenformen des Drehmomentsteuerungs-Antriebs gemäß der Ausführungsform der Erfindung eines Hauptsteuerungs-Antriebs, wenn der Positionsbefehl als ein synchrones Betriebsmuster durch die Eingabeeinrichtung 26 von dem Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt 11 eingegeben wird und, ob der Positionsbefehl Null oder nicht Null ist, wird bestimmt und eine Verbindung wird durch die Stopp/Bewegungszeit-Bestimmungs-Umschaltschaltung 11 der Drehmomentbefehls-Korrekturschaltung 17c zum Ausführen einer Positionssteuerung mit konstantem Drehmoment umgeschaltet.
-
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
-
6 ist ein Blockschaltbild eines Drehmomentsteuerungs-Antriebsgemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In der Figur bezeichnen Teile, die mit den Bezugszeichen und Symbolen 11 bis 16, 18 bis 23, Kp, Kvp, Kv1 und 101 bis 107 bezeichnet sind, ähnlich wie diejenigen, die voranstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wurden, und werden nicht wieder beschrieben. Ein Bezugszeichen 17d bezeichnet eine Drehmomentbefehls-Korrekturschaltung, ein Bezugszeichen 24 bezeichnet eine Halteschaltung als eine Halteeinrichtung, ein Bezugszeichen 25 bezeichnet eine Stopp/Bewegungszeit Bestimmungs-Schaltschaltung, ein Bezugszeichen 27 bezeichnet eine Null-Konvergenzschaltung und ein Bezugszeichen 111 bezeichnet einen nachher korrigierten Drehmomentbefehl.
-
7 ist eine Null-Konvergenz-Zeichnung eines Befehlsdrehmoment-Haltesignals in der Null-Konvergenzschaltung 27 gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
-
Als nächstes wird der Betrieb des Drehmomentsteuerungs-Antriebs in der Ausführungsform diskutiert.
- (1) Wenn eine Steuerung mit konstantem Drehmoment ausgeschaltet ist, dann wird die Drehmomentbefehlskorrektur-Schaltschaltung 25 in einen Abtastmodus gebracht und ein Drehmomentbefehl 107, der von einer Positionsverschiebung erzeugt wird, wird gelöscht und in diesem Zustand wird ein beliebig spezifizierter Drehmomentversatz-Korrekturbetrag 18 auf Null eingestellt.
Ein Erzeugen einer mechanischen Vibration, die von der Tatsache verursacht wird, dass eine Änderung in der Positionsverschiebung, die durch Einstellen des Drehmomentversatz-Korrekturbetrags 18 auf Null verursacht wird, zu einer abrupten Veränderung in dem Drehmomentbefehl 107 führt, wird somit vermieden.
- (2) Dann wird die Drehmomentbefehls-Korrektur-Schaltschaltung 25 von dem Abtastmodus auf ein Haltemodus umgeschaltet und ein Haltewert wird sanft auf Null durch eine einfache Funktion, zum Beispiel durch eine kontinuierliche Änderung zum proportionalen Ändern auf Null, wie in 7 gezeigt, durch die Null Konvergenz-Schaltung 27 eingestellt, wodurch der Drehmomentbefehl 111 sanft auf den Drehmomentbefehl wieder hergestellt wird, der äquivalent zu einer Positionsverschiebung 103 ist, und eine mechanische Vibration, die durch eine abrupte Änderung in dem Drehmomentbefehl 109 verursacht wird, die auftritt, wenn der Haltewert direkt auf Null zurückgesetzt wird, wird vermieden.
- (3) Ein Löschen eines Geschwindigkeitsschleifen-Integrationsterms 14 auf Null wird gestoppt und ein Integrationsbetrieb auf Grundlage einer Geschwindigkeitsschleifen-Integrationsverstärkung wird erneut gestartet, wodurch die Positionsverschiebung, die zu der Zeit einer Steuerung mit konstantem Drehmoment gesammelt wird, sanft herausgekehrt wird und der Übergang auf die normale Positionssteuerung in einem Zustand ermöglicht wird, bei dem eine abrupte Drehmomentänderung an die Maschine nicht gegeben wird und der Positionsbefehl und die Positionsverschiebung behandelt werden können.
-
In der voranstehend beschriebenen Beschreibung ist das Beispiel, bei dem der Drehmomentsteuerungs-Antrieb 1 mit dem Positionsbefehls-Erzeugungsabschnitt 3 versehen ist, dargestellt; wenn jedoch die numerische Steuerung 2 mit dem Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt 3 zum Erstellen der Positionsverschiebung 103 der numerischen Steuerung 2 versehen ist, kann ein ähnlicher Vorteil bereitgestellt werden.
-
Da die Erfindung wie voranstehend beschrieben konfiguriert ist, stellt sie die folgenden Vorteile bereit:
In der Synchronsteuereinrichtung gemäß der Erfindung kann der Drehmomentbetrag, der für einen Steuerzweck zum Andrücken eines Werkstücks etc. verwendet wird, als ein Drehmomentversatz-Korrekturbetrag eingestellt werden und der Drehmomentversatz-Korrekturbetrag wird zu einem Drehmomentbefehl addiert, der aus einem Geschwindigkeitsbefehl und einer Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die aus einem Positionsbefehl und einer Positionsrückkopplung erzeugt wird. Somit kann der Drehmomentbetrag, der für den Steuerzweck zum Andrücken eines Werkstücks etc. verwendet wird, getrennt von einem Beschleunigungs/Verzögerungs-Drehmoment, der für einen synchronen Betrieb benötigt wird, gesteuert werden und eine Konstantdrehmoment-Synchronsteuerung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit kann ebenfalls ausgeführt werden, wenn eine schnelle Laständerung die ein Konstantdrehmoment-Synchronbetrieb mit einer anderen Antriebs-Steuereinrichtung auftritt.
-
Die Drehmomentbefehls-Korrektureinrichtung zum Korrigieren einer Änderung in dem Drehmomentbefehl, der von dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die von dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung erzeugt wird, ist ebenfalls enthalten. Somit kann eine stabile beliebige Konstantdrehmomentsteuerung, die gegenüber einer Instabilität des Drehmomentbefehls, die von einer Positionsverschiebung oder einer Positionsverschiebungsänderung verursacht wird, die durch eine Wölbung in einem Werkstück, einem Endspiel etc. zu der Stoppzeit verursacht wird, unempfindlich ist, ausgeführt werden.
-
Ferner umfasst die Drehmomentbefehls-Korrektureinrichtung eine Abtasteinrichtung zum Abtasten des Drehmomentbefehls, der von dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die von dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung erzeugt wird, als einen Stoppzeit-Drehmomentbefehl zu der Stoppzeit, zu der der Positionsbefehl Null ist, und subtrahiert den Stoppzeit-Drehmomentbefehl von dem Drehmomentbefehl, der von dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die von dem Positionsbefehl der Positionsrückkopplung erzeugt wird. Somit kann eine stabile beliebige Konstantdrehmomentsteuerung ausgeführt werden, die gegenüber einer Instabilität des Drehmomentbefehls unempfindlich ist, die durch eine Positionsverschiebung oder eine Positionsverschiebungsveränderung verursacht wird, die durch eine Wölbung in einem Werkstück, einem Endspiel etc. verursacht wird, zu der Stoppzeit.
-
Die Drehmomentbefehls-Korrektureinrichtung umfasst eine Halteinrichtung zum Halten des Drehmomentbefehls, der von dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die von dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung erzeugt wird, als einen Stoppzeit-Drehmomentbefehl zu der Bewegungszeit, zu der der Positionsbefehl nicht Null ist, und subtrahiert den Stoppzeit-Drehmomentbefehl von dem Drehmomentbefehl, der aus dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die von dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung zu der Bewegungsstartzeit erzeugt wird. Somit wird eine Ausführung einer stabileren Konstantdrehmoment-Positionssteuerung auf Grundlage eines geeigneten Beschleunigungs/Verzögerungs-Drehmomentbefehls und eines Drehmomentversatz-Korrekturbetrags entsprechend einer Inkrement oder einem Dekrement der Positionsverschiebung von der Bewegungsstartzeit in einem Zustand, in dem der Drehmomentbefehl, der von der Positionsverschiebung zu der Bewegungsstartzeit erzeugt wird, gelöscht wird, möglich.
-
Die Drehmomentbefehls-Korrektureinrichtung umfasst eine Abtasteinrichtung zum Abtasten des Drehmomentbefehls, der von dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die aus dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung erzeugt wird, als einen Stoppzeit-Drehmomentbefehl zu der Bewegungszeit, zu der der Positionsbefehl nicht Null ist, eine Halteeinrichtung zum Halten des Drehmomentbefehls, der von dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die von dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung erzeugt wird, als einen Stoppzeit-Drehmomentbefehl zu der Stoppzeit, zu der der Positionsbefehl Null ist, eine Stopp/Bewegungszeit-Bestimmungsschaltschaltung zum Umschalten der Abtasteinrichtung der Halteeinrichtung, wobei dann, wenn der Positionsbefehl Null ist, eine Verbindung mit der Abtasteinrichtung hergestellt wird und der Stoppzeit-Drehmomentbefehl von dem Drehmomentbefehl subtrahiert wird, der aus dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die aus dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung erzeugt wird, und wenn der Positionsbefehl nicht Null ist, wird eine Verbindung mit der Halteinrichtung hergestellt und der Stoppzeit-Drehmomentbefehl wird von dem Drehmomentbefehl subtrahiert, der von dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die von dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung zu der Bewegungsstartzeit erzeugt wird. Somit wird ermöglicht, eine stabile und hochgenaue Konstantdrehmoment-Synchronsteuerung auf Grundlage einer Steuerung mit konstantem Drehmoment, die gegenüber einer Positionsverschiebungsgröße oder Veränderung zu der Stoppzeit unempfindlich ist, und eine Konstantdrehmoment-Positionssteuerung, die gegenüber der Positionsveränderungsgröße zu der Bewegungsstartzeit an der Bewegungszeit, wenn der Positionsbefehl geändert wird, unempfindlich ist, auszuführen.
-
Die Synchronsteuereinrichtung umfasst ferner eine Null-Konvergenzschaltung, die an der Stufe angeordnet ist, die der Haltestufe folgt, um kontinuierlich einen vorgegebenen Wert auf Null zu ändern, wobei der Stoppzeit-Drehmomentbefehl, der von der Halteeinrichtung gehalten wird, von dem Drehmomentbefehl, der aus dem Geschwindigkeitsbefehl und der Geschwindigkeitsrückkopplung erzeugt wird, die aus dem Positionsbefehl und der Positionsrückkopplung erzeugt wird, kontinuierlich auf Null zu der Bewegungsstartzeit subtrahiert wird. Somit kann zu der Schaltzeit von der Konstantdrehmomentsteuerung auf die Positionssteuerung und die Positionsverschiebung, die sich in der Konstantdrehmomentsteuerung akkumuliert hat, sanft herausgekehrt werden und der Übergang auf die normale Positionssteuerung kann durchgeführt werden, ohne an die Maschine eine abrupte Drehmomentänderung zu geben.
-
Der Geschwindigkeitsschleifen-Integrationsterm des Geschwindigkeitssteuerabschnitts wird zu der Konstantdrehmoment-Steuerzeit auf Null gelöscht. Somit kann eine stabile Konstantdrehmomentsteuerung, die gegenüber einer Positionsverschiebung, verursacht durch eine Wölbung in einem Werkstück, einem Endspiel etc., zu der Konstantdrehmoment-Steuerzeit unempfindlich ist, ausgeführt werden.
-
Zu der Konstantdrehmoment-Steuerzeit wird ein vorgegebener Wert für eine Konstantdrehmoment-Steuerung (im allgemeinen ungefähre mehrere cm), der größer als ein vorgegebener Wert für eine Fehlerüberschussbestimmung (allgemein ungefähr mehrere mm) ist, anstelle eines Fehlerüberschusses verwendet, und wenn die Positionsverschiebung zu der Stoppzeit größer als der vorgegebene Wert für eine Konstantdrehmomentsteuerung ist, wird ein Konstantdrehmoment-Steueralarm oder eine Warnung ausgegeben. Wenn der Drehmomentsteuerungs-Antrieb der Bewegung des Hauptsteuerungs-Antriebs zur Zeit der schnellen Beschleunigung oder Verzögerung oder wegen eines übermäßigen Endspiels etc. nicht folgen kann, dann kann die Maschine somit gestoppt werden, bevor ein Werkstück aus der Materialzuführungsmaschine aufgrund einer instabilen Drucklast an das Werkstück und einer unzureichenden Drucklast herausfällt oder wegen einer übermäßigen Drucklast deformiert wird.
-
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
-
Wie voranstehend beschrieben ist die Synchronsteuereinrichtung gemäß der Erfindung zum Steuern eines Servomotors zum Ansteuern eines Roboters, eines Bearbeitungswerkzeugs etc. als Konstantdrehmoment geeignet.
-
Bezugszeichenliste
-
Fig. 1
- 2
- Drehmomentsteuerungs-Antrieb
- 3
- numerische Steuerung
- 32
- Hauptspindel
- 35
- Hauptsteuerungs-Antrieb
Fig. 2 - 11
- Positionsbefehl-Erzeugungsabschnitt
- 16
- Abtastung
- 18
- Drehmomentversatz-Korrekturbetrag
- 19
- Stromsteuerabschnitt
- 20
- Leistungsverstärkungsschaltung
- 21
- Servomotor
- 22
- Positionsdetektor
Fig. 3 - 11
- Positionsbefehls-Erzeugungsabschnitt
- 18
- Drehmomentversatz-Korrekturbetrag
- 19
- Stromsteuerabschnitt
- 20
- Leistungsverstärkungsschaltung
- 21
- Servomotor
- 22
- Positionsdetektor
- 24
- Halten
Fig. 4 - 11
- Positionsbefehls-Erzeugungsabschnitt
- 16
- Abtastung
- 18
- Drehmomentversatz-Korrekturbetrag
- 19
- Stromsteuerabschnitt
- 20
- Leistungsverstärkungsschaltung
- 21
- Servomotor
- 22
- Positionsdetektor
- 24
- Halten
Fig. 5 - A
- Positionsbefehl ≠ 0
- B
- Positionsbefehl ≠ 0
- C
- Hauptsteuerungs-Antrieb Stromwellenform
Drehmomentsteuerungs-Antrieb Stromwellenform
- D
- Hauptsteuerungs-Antrieb Stromwellenform
Positionssteuerungs-Antrieb Stromwellenform
Fig. 6 - 11
- Positionsbefehls-Erzeugungsabschnitt
- 16
- Abtastung
- 18
- Drehmomentversatz-Korrekturbetrag
- 19
- Stromsteuerungsabschnitt
- 20
- Leistungsverstärkungsschaltung
- 21
- Servomotor
- 22
- Positionsdetektor
- 24
- Halten
Fig. 7 -
- Haltewert
Fig. 8 - 32
- Hauptspindel
- 35
- Hauptsteuerungs-Antrieb
- 36
- Materialzuführungsmaschine
- 39
- Drehmomentsteuerungs-Antrieb
- 40
- numerische Steuerung
- 44
- Reitstock
- 46
- Z-Achse
- 47
- Z-Achse
- 48
- Servoverstärker
- 49
- Reitstock
- 49
- Servoverstärker
- 50
- numerische Steuerung
- A
- Z1-Achse
- B
- Z2-Achse
Fig. 10 - 46
- Z-Achsen-Servomotor
- 47
- Z-Achsen-Servomotor
- 48, 49
- Servoverstärker
- 51a
- Parameter
- 51b
- Parameter
- 52a
- Drehmomentbegrenzungs-Betrag
- 52b
- Drehmomentbegrenzungs-Betrag
- 53a
- Positions-Rückkopplung
- 53b
- Positions-Rückkopplung
- 54a
- Druckabschluss-Bestimmungseinrichtung
- 54b
- Druckabschluss-Bestimmungseinrichtung
- 55a
- Befehlswert
- 55b
- Befehlswert
- 56a
- Drehmomentsteuereinrichtung
- 56b
- Drehmomentsteuereinrichtung
- 57a
- Leistungsverstärker
- 57b
- Leistungsverstärker
- A
- Positionsdetektor
- B
- Fehlerzähler
- C
- X-Achsen-Servomotor
