DE2539436B1 - Antriebssystem zur Ausschaltung von Leerspiet - Google Patents
Antriebssystem zur Ausschaltung von LeerspietInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebssystem zur Ausschaltung von Leerspiel, insbesondere für eine
numerisch gesteuerte Einrichtung, mit zwei Antriebsritzeln mit derselben Anzahl von Zähnen, welche mit
jeweils einem von zwei gleichen Motoren verbunden sind, und mit einem von den beiden Antriebsritzeln
angetriebenen Haupt-Ausgangszahnrad.
Ein solches Antriebssystem ist durch die DT-AS 12 90 232 bekanntgeworden. Bei diesem System werden
zwei Gleichstrommotoren verwendet, deren Anker in Reihe geschaltet sind und deren Feldwicklung derart
geschaltet sind und von Steuereinrichtungen gesteuert werden, daß die Drehmomente der beiden Motore
einander entgegenwirken, wobei je nach Steuerung das Drehmoment des einen oder des anderen Motors
überwiegt Damit treten erhebliche Energieverluste auf. Dieses Antriebssystem ist für die Verwendung mit einer
numerisch gesteuerten Einrichtung nicht geeignet.
Eine numerisch gesteuerte Einrichtung wird im allgemeinen durch Ausgangsimpulse gesteuert, die von
einer Steuereinrichtung abgegeben werden, wobei diese Pulse beispielsweise Servo-Motoren zugeführt werden,
wie etwa einem in X-Richtung wirkendem Servo-Motor und einem in V-Richtung wirkendem Servo-Motor,
entsprechend einem vorgegebenen Programm, und irgendein Maschinenkopf wird dann nach einem
vorgegebenen Muster, das durch das Programm bestimmt ist, angetrieben. In üblichen Antriebssystemen
ist ein gewisses mechanisches Spiel durch den Mechanismus beim Umschalten zwischen Vorwärtslauf
und Rückwärtslauf vorhanden. Wenn beispielsweise zehn Schritte Rückwärtslauf und nachfolgend zehn
Schritte Vorwärtslauf aus einer Ausgangsstellung durchgeführt werden, kehrt der Maschinenkopf nicht
exakt in seine Ausgangslage zurück, so daß die Ruhestellung eine bestimmte Abweichung erfahren hat.
Diese Abweichung wird Leerspiel genannt, und es sind bereits zahlreiche Versuche unternommen worden, das
Leerspiel auszugleichen. Die bekannten Leerspiel-Kompensationseinrichtungen von numerisch gesteuerten
Einrichtungen sind im allgemeinen sehr kompliziert und haben dennoch eine unzureichende Kompensationsge
nauigkeit, ganz abgesehen von ihren hohen Kosten.
Die in diesem . Zusammenhang bei numerisch
gesteuerten Einrichtungen auftretenden Schwierigkeiten sind folgende: "■
S (1) Der Betrag "des Leerspiels ist eine analoge Größe,
wohingegen die automatische Kompensation des Leerspiels allgemein durch eine Digitalgröße
erfolgt, so daß eine genaue Kompensation schwierig ist
ίο (2) Die automatische Leerspiel-Kompensation wird
nur in dem Augenblick wirksam, wo die Antriebsrichtung umgeschaltet wird, so daß das während
des Laufes in nur einer Richtung auftretende Leerspiel oder das Leerspiel im Stillstand nicht
is beseitigt werden kann.
(3) Wenn die Drehbewegung eines Schrittmotors angehalten wird, dann können die bewegten Teile
der Einrichtung in einer Stellung zum Stillstand kommen, die eine gewisse Abweichung innerhalb
des Leerspielbereiches im Zahnradgetriebesystem haben, was durch das Trägheitsmoment der
bewegten Teile bedingt ist, oder in einem Bereich, der um einen Fehler einer Winkelabweichung
vergrößert ist, so daß die Genauigkeit der
Ruhelage entsprechend verschlechtert wird.
(4) Wenn ein Drehbewegungsbefehl an den Schrittmotor gegeben wird, kann ein Winkelabweichungsfehler
entstehen infolge der dem Schrittmotor selbst eigenen statischen und dynamischen Charakteristiken
und durch Reibung, Drehmoment und Trägheitsmoment des mechanischen Systems. Es kann
deshalb der Fall auftreten, daß Schrittbefehle unter einer bestimmten Anzahl nicht ausreichen, das
Antriebssystem richtig in Gang zu bringen.
(5) Eine automatische Leerspiel-Kompensation ist im allgemeinen kompliziert und wird deshalb teuer, und sie kann während des Betriebes zu erheblichen Schwierigkeiten Anlaß geben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem der eingangs beschriebenen Art für eine numerisch gesteuerte Einrichtung zu schaffen, bei dem das Leerspiel in allen Antriebssituationen ausgeschaltet ist, nämlich im Stillstand, beim Vorwärts- und beim Rückwärtslauf, und durch welches außerdem die Genauigkeit der Ruhelage verbessert wird, so daß der durch die Winkelabweichung des Systems hervorgerufene Fehler vermindert wird.
(5) Eine automatische Leerspiel-Kompensation ist im allgemeinen kompliziert und wird deshalb teuer, und sie kann während des Betriebes zu erheblichen Schwierigkeiten Anlaß geben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem der eingangs beschriebenen Art für eine numerisch gesteuerte Einrichtung zu schaffen, bei dem das Leerspiel in allen Antriebssituationen ausgeschaltet ist, nämlich im Stillstand, beim Vorwärts- und beim Rückwärtslauf, und durch welches außerdem die Genauigkeit der Ruhelage verbessert wird, so daß der durch die Winkelabweichung des Systems hervorgerufene Fehler vermindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Motoren Schrittmotoren sind, daß die
so Schrittmotoren von derselben Schrittsteuereinrichtung in der gleichen Richtung arbeitend gesteuert sind, und
daß die Antriebsritzel nach Verdrehen aus dei Neutralstellung der Schrittmotoren in entgegengesetzte
Richtungen um dieselbe Zähnezahl mit dem Haupt-Aus ss gangszahnrad in Eingriff gebracht sind, wobei dit
Verdrehung in einem Bereich der Anziehungskraf zwischen einem Rotorpol und dem gegenüberliegendei
Statorpol des e.itsprechenden Schrittmotors liegt.
Die Erfindung basiert auf dem sehr einfachei
Gedanken, zwei Ritzel mit derselben Zähnezahl zi verwenden, wobei diese Ritzel mit zwei identischei
Schrittmotoren verbunden werden, die ihrerseits ai derselben Schrittsteuereinrichtung hängen, wobei di
Ritsel dann direkt oder über zwischengeschaltet Getriebe mit einem Hauptzahnrad in Eingriff gebrach
werden, nachdem sie um jeweils dieselbe Anzahl vo Zähnen in entgegengesetzten Richtungen gegeneinar
der verdreht wurden. Hierdurch kann das Leerspiel i
numerisch gesteuerten Einrichtungen praktisch vollständig
beseitigt werden und außerdem die Genauigkeit der Ruhestellung und die Winkelabweichung erheblich
verbessert bzw. vermindert werden, ohne daß eine
automatisch arbeitende, arithmetische !Compensations- S
einrichtung benötigt wird. Mit der sehr einfachen Konstruktion der Erfindung wird ein Antriebssystem für
numerisch gesteuerte Einrichtungen geschaffen, das die
folgenden Eigenschaften hat:
(a) Das Leerspiel kann in allen Betriebsformen praktisch ausgeschaltet werden, d.h. im Stillstand,
bei Vorwärtslauf und bei Rückwärtslauf.
(b) Die Auswirkung des Trägheitsmomentes kann auch für den Fall des plötzlichen Stillsetzens unterdrückt
werden, womit die Genauigkeit der Ruhestellung wesentlich verbessert wird.
(c) Das System reagiert ausreichend auf wiederholte Einzelimpulsbefehle in Vorwärtsrichtung und
Rückwärtsrichtung.
(d) Ein arithmetisch arbeitendes automatisches Gerät für das Leerspiel kann vollständig entfallen.
(e) Das System kann einfach und billig zusammengesetzt
werden.
Das Grundprinzip der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung weiter erläutert. In der
Zeichnung zeigt
F i g. 1 ein Diagramm, das Gleichgewicht zwischen einem Läuferpol und der jeweiligen Ständerphase eines
Schrittmotors zeigt,
F i g. 2 bis 4 Diagramme, die die Beziehung zwischen Drehmoment und Winkelabweichung eines Schrittmotors
darstellen,
Fig.5 und 6 Diagramme zur Darstellung der
Beziehung zwischen Drehmomenten und Winkelabweichungen zweier Schrittmotoren mit verdrehten Antriebsritzeln,
F i g. 7 eine schematische Darstellung eines wesentlichen Ausschnitts eines Schrittmotors,
Fig.8 und 9 Darstellungen der Haüptkomponenten
zweier Schrittmotoren mit verdrehten Antriebsritzeln,
Fig. 10 und 11 Darstellungen der Hauptkomponenten
zweier Schrittmotore wie in Fig.8 und 9 in einem anderen Ausführungsbeispiel und
Fig. 12 eine Darstellung des Gesamtaufbaus eines
Antriebssystems für eine numerisch gesteuerte Einrichtung.
Vor der Erläuterung der Einzelheiten des Antriebssystems soll ein gewöhnlicher Schrittmotor kurz erklärt
werden.
F i g. 1 zeigt sehr schematisch die Beziehung zwischen Ständerpolen, die jeweils als eine Phase bezeichnet sind,
und einem Läuferpol. Die Abschnitte, die in der F i g. 1 mit I1 II, 111, IV, V bezeichnet sind, bezeichnen
Ständerpole oder Phasen, die durch Stromspeisung erregt werden. Wenn angenommen wird, daß die Pole Il
und III erregt sind, wird der Läuferpol Z durch die Magnetschlüsse der beiden Pole II und III angezogen
und kommt in der Neutralstellung zur Ruhe, die mit θο bezeichnet ist, wo die beiden Anziehungskräfte
ausgeglichen sind. Aus diesem Zustand bewegt sich der Läuferpol Z um eine Winkelabweichung Θ, gezeigt in
F i g. 7, heraus, wenn an der Welle 10 des Schrittmotors ein äußeres Drehmoment Tangreift
Die Beziehung zwischen Winkelabweichung θ und Drehmoment Γ ist z. B. in F i g. 2 dargestellt. Die in der
Fig.2 gezeigte Charakteristik wird allgemein als statische Charakteristik eines Schrittmotors bezeichnet.
Wie aus F i e. 2 ersichtlich, sollte das Drehmoment 7"
ansteigen, wenn die Winkelabweichung θ ausgehend
von 0 zunimmt Das Drehmoment T nimmt seinen Maximalwert T/n in dem Zustand an, in welchem der
Läuferpol Z in der am stärksteh unausgeglichenen Lage
gegenüber dem gegenüberstehenden Ständerpol steht, woraufhin das Drehmoment dann sehr plötzlich abfällt
Das Maximaldrehmoment Tin wird als maximales stationäres Drehmoment bezeichnet Aus der Fig.2
kann weiterhin ersehen werden, daß die Ruhelage θο
eine Stellung ist, in der die beiden Anziehungskräfte der
Pole II und HI miteinander im Gleichgewicht sind, so
daß das nach außen wirkende Drehmoment in diesem PiihktOwird.
Wird nun ein Reibungsdrehmoment Tn das einem
Lastmoment entspricht, im mechanischen System angenommen, so kommt der Läufer an einem Punkt mit
einer Winkelabweichung θ\ gegenüber dem Punkt θο
zum Stillstand, weil dort das Ausgangsdrehmoment des Schrittmotors durch das Reibungsmoment T1 bereits
ausgeglichen ist Das bedeutet, daß die Ruhelage gegenüber dem Punkt θο eine bestimmte Abweichung
haben kann, die innerhalb des Bereiches ±θι liegt Dies ist aus der Θ-T-Kurve der Fig.2 zu erkennen. Diese
Abweichung steigt mit Größerwerden des Reibungsdrehmomentes Ti relativ zum Ausgangsdrehmoment
des Schrittmotors, was eine erhebliche Beeinträchtigung der Genauigkeit der Ruhelage des Schrittmotors
sein kann.
Ein Antriebssystem für eine numerisch gesteuerte Einrichtung ist in seiner Gesamtheit in F i g. 12
dargestellt, während die wesentlichen Einzelheiten aus den F i g. 8 und 9 hervorgehen.
Es soll zunächst die F i g. 12 betrachtet werden, worin
PM die Antriebssteuereinrichtung bedeutet, welche zwei Schrittmotoren A' und B' mit denselben Eigenschaften
zu steuern vermag, die an sie angeschlossenen sind. Als ein einfaches Beispiel ist bei C ein
Haupt-Ausgangszahnrad gezeigt, mit dem zwei Antriebsritzel A und B mit gleicher Zähnezahl im Eingriff
sind. Das erste Ritzel A sitzt unmittelbar auf der Ausgangswelle des ersten Schrittmotors A', während
das zweite Ritzel ß unmittelbar auf der Ausgangsweile des zweiten Schrittmotors B' sitzt Die Ritzel A und B
können mit den zugehörigen Schrittmotoren Λ'und B' auch über Zahnradgetriebe verbunden sein. Die F i g. 8
und 12 lassen erkennen, daß das Haupt-Ausgangszahnrad
C von zwei Zahnrädern A und B angetrieben wird, die mit zugehörigen Schrittmotoren A' und B'
verbunden sind, die ihrerseits von einer einzigen Schrittsteuereinrichtung PM gesteuert werden. Zunächst
soll die Beseitigung des Leerspiels erläutert werden. Wenn die Einrichtung zusammengebaut wird,
sind die beiden Ritzel A und B so ausgerichtet, daß sie nicht mit dem Haupt-Ausgangszahnrad C im Eingriff
sind, und die beiden Schrittmotoren A' und B' sind erregt. Die Schrittmotoren A' und B' werden mit der
einzigen Schrittsteuereinrichtung PM verbunden und synchron angetrieben. Es sei nun angenommen, daß
beide Schrittmotoren A' und B' in einer Stellung angehalten haben, die den Gleichgewichtsbedingungen
in Fig. 1 entspricht; dann haben sie die statische Charakteristik gemäß Fig;.2. Anschließend werden
beide Schrittmotoren entregt und das mit dem Schrittmotor A' verbundene Ritzel A wird z.B. in
Gegenuhrzeigerrichtung um eine geeignete Anzahl von Zähnen des Ritzels verdreht, jedoch innerhalb des
Anziehungsbereichs der beiden Pole II und HI in Fi g. 1, während das Haupt-Ausgangszahnrad Cin der angehal-
tenen Stellung festgehalten wird. Anschließend wird das Ritzel A wieder mit dem Haupt-Ausgangszahnrad C
ohne Spiel in Eingriff gebracht In diesem Fall ändert sich die statische Charakteristik des Schrittmotors A',
wie dies in F i g. 3 dargestellt ist Die Charakteristik wird parallel in eine Stellung geschoben, die um den Winkel
Θ2 von dem neutralen Gleichgewichtswinkel θο verschoben ist. Danach wird das Ritzel B, das mit dem
Schrittmotor B' verbunden ist, in Uhrzeigerrichtung um dieselbe Anzahl von Zähnen verdreht, wie dies mit dem
Ritzel A vorgenommen wurde, und mit dem Haupt-Ausgangszahnrad C ohne Spiel wieder in Eingriff gebracht.
Wenn angenommen wird, daß das Ritzel A im Gegenuhrzeigersinn verschoben wurde, so ist die
statische Charakteristik des Schrittmotors ß'nun wie in ,5
F i g. 4 dargestellt
Nachdem die Ritzel A und B in der beschriebenen Weise mit dem Haupt-Ausgangszahnrad C wieder im
Eingriff sind, werden Schrittmotor A' und B' erneut erregt. Der Schrittmotor .4'erzeugt dann ein Drehmoment in Richtung zur neutralen Stellung des Gleichgewichts aus den Anziehungskräften, die durch die Pole II
und III erzeugt werden, wie dies Fig.3 zeigt, und
entwickelt ein Drehmoment im Uhrzeigersinn am Ritzel A, wie dies mit Pfeil in der F i g. 8 angedeutet ist
Andererseits erzeugt der Schrittmotor B' ein Drehmoment in Richtung gegen seine neutrale Gleichgewichtslage aus den Anziehungskräften der Pole II und
III gemäß Fig.4. Dadurch entwickelt Ritzel B ein
Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn, mit dem es auf das Haupt-Ausgangszahnrad C einwirkt, wie in F i g. 8
gezeigt
Das Haupt-Ausgangszahnrad C ist mit den Ritzeln A und B in Eingriffsverbindung. Folglich gleichen die
beiden durch die Winkelverschiebung der Schrittmotoren A' und B' hervorgerufenen Drehmomente sich
gegenseitig am Haupt-Ausgangszahnrad C aus, so daß das Haupt-Ausgangszahnrad C nicht in Drehung
versetzt wird, jedoch fest in seiner Lage gehalten ist. Dieses Ergebnis wurde also erzielt indem die beiden
Ritzel A und B um dieselbe Zähnezahl in entgegengesetzter Richtung verdreht worden sind. Die Drehmomente, die dabei hervorgerufen werden und die in den
F i g. 3 und 4 gezeigt sind, haben denselben Absolutwert, sind jedoch entgegengesetzt zueinander gerichtet
Diese Tatsache wird noch deutlicher, wenn die F i g. 5 bis 8 betrachtet werden.
Es wird angenommen, daß die:Schritlsleuereinrichtung PM- Befehle für den Vorwärtslauf abgibt Da die
Schrittmotoren Λ'und B' von derselben Schrittsteuereinrichtung gesteuert werden, drehen sich die Schrittmotore A'ymd B'beide in Vorwärtsrichhsng, so daß die
Ritzel A und B beide im Uhrzeigersinn;mit derselben
Schrittgeschwindigkeit umlaufen, wie dies Fi g. 9 zeigt,
und damit dreht sich das Haupt-Ausgangszahnrad Cim Gegenuhrzeigersmn. Das Ritzel A wird in diesem Fall
das Hauptantriebsritzel. Ritzel B. gibt Lebenfalls ein
Drehmoment in derselben Richtung wie das Ritzel A ab, jedoch bleibt Ritzel B stets in einer solchen Relativlage,
daß es Haupt-Ausgangszahnrad C hält und jegliches Spiel des Haupt-Ausgangszahnrades C kompensiert,
wie in Fi g.5 und 8 gezeigt Das Ritzel fi,läuft also mit,
um das Leerspiel des Haupt-Ausgangszahnrades C zu kompensieren, 50 daß dieses sowohl im Lauf als auch im
Stillstand nahezu vollständig Null ist Andererseits verhindert Ritzel B niemals die gewünschte Drehung
des Haupt-Ausgangszahnrades C Werden die Schrittmotore .A'und B'entregt, nachdem sie die gewünschte
Anzahl von Schritten durchgeführt haben, hält das Zahnradsystem in einem Zustand an, wie ihn die F i g. 5
und 8 zeigen. Als nächstes wird betrachtet wenn von der Schrittsteuereinrichtung PM Rückwärtslauf vorgegeben wird. In diesem Fall drehen sich die Schrittmotoren
A' und B' in Rückwärtsrichtung. Die Ritzel A und B
geben Drehmomente im Gegenuhrzeigersinn ab und drehen damit das Haupt-Ausgangszahnrad C im
Uhrzeigersinn, wobei sie die in F i g. 5 und 8 gezeigten Verhältnisse aufrecht erhalten. Für diesen Fall wird das
Ritzel B das treibende Ritzel, während Ritzel A dazu dient, das Leerspiel zu Null zu machen.
Drehen sich die Schrittmotoren in Vorwärtsrichtung, dann wirkt Ritzel A als treibendes Element auf das
Haupt-Ausgangszahnrad Q während bei Motordrehung in Rückwärtsrichtung Ritzel B das Haupt-Ausgangszahnrad C antreibt Für beide Fälle dient das jeweils
andere Ritzel dazu, das Leerspiel zu beseitigen. Durch das Zusammenwirken der beiden Ritzel wird das
Leerspiel des Haupt-Ausgangszahnrades C praktisch vollständig unterdrückt, und zwar in Ruhestellung und
im Lauf.
Die Ausschaltung des Leerspiels kann in verschiedenen Systemen angewendet werden, wie dies auch die
Fig. 10 und 11 zeigen. Fig. 10 zeigt den Fall des
Antriebs einer Zahnleiste oder Zahnstange durch zwei Ritzel A und B. F i g. 11 zeigt, wie ein Haupt-Ausgangszahnrad Cdurch einen Getriebezug A —D—Eund einen
weiteren Getriebezug B—F—G, die in der Zeichnung nicht vollständig dargestellt sind, aber dasselbe Übersetzungsverhältnis haben wie A—D—E, angetrieben wird.
Das Antriebsprinzip der Ausführungsbeispiele der Fig. 10 und 11 ist genau dem oben beschriebenen
gleich, so daß ins einzelne gehende Erläuterungen hierfür nicht erforderlich sind.
Neben der beschriebenen Beseitigung des Leerspieis dient das Antriebssystem dazu, die Genauigkeit der
Stillstandslage in numerisch gesteuerten Systemen stark zu verbessern. Das das Leerspiel beseitigende Antriebssystem hat nämlich die Wirkung, ebenfalls die
Genauigkeit der Ruhelage des gesamten Systems wesentlich zu verbessern. Die soll nun erläutert werden.
Es wird erneut auf Fig. 2 Bezug genommen, welche
eine Charakteristik eines gewöhnlichen Schrittmotors zeigt wobei auf der Abszisse die Winkelabweichung θ
und auf der Ordinate das erzeugte Drehmoment T aufgetragen sind. Es wird angenommen, daß ein
Reibungsdrehmoment Γι vorhanden ist, das einem
Lastdrehmoment im mechanischen System entspricht Dieses Reibungsdrehmoment Ti ist kleiner als das
maumal erzeugte Drehmoment Tm des Schrittmotors, d.h. Tm
>JT\, so daß der Schrittmotor immer danach
trachtet, in Richtung auf den neutralen Punkt θ0 zu
drehen, er jedoch bereits bei einem Punkt θι zum
Stillstand kommt, wo das vom Motor erzeugte Drehmomentsich mit dem Reibungsmoment T\ aufhebt
Wenn der ' Schrittmotor vorwärts oder rückwärts angetrieben wird, kann die Winkelabweichung der
Ruhelage ±θι sein. In Fig.2 zeigen die Schnittpunkte
zwischen der ©-T^Kurve und der das Reibungsmoment
T1 zeigenden lime, daß die Winkelabweichung im
Stillstand bei gewöhnlichen Schrittmotoren innerhalb des Bereiches ±θΐ BegL Durch diese Winkelabweichung wird die Exaktheit der Ruhelage gestört Wenn
außerdem ein plötzliches Anhalten wahrend der Drehung des Schrittmotors befohlen wird,Teagiert zwar
der Schrittmotor unmittelbar damit, daß er anhält, aber
die mechanischen TeOe versuchen wegen des innewoh-
nenden Schwungmomentes, die Bewegung noch fortzusetzen,
so daß ein bestimmter Betrag von Abweichung von der Ruhestellung innerhalb des Leergangbereichs
oder innerhalb des Bereichs des Gleichgewichtes zwischen Gegendrehmoment und Reibungsmoment
auftritt, was zu einer nicht genauen Ruhelage führt.
Wie bereits oben in bezug auf die Beseitigung des Leerspiels erläutert wurde, kann eine statische Gesamtcharakteristik
erhalten werden, wie sie in der Fig.5 gezeigt ist, nachdem die mit dem Haupt-Ausgangszahnrad
C kämmenden Ritzel A und B gegeneinander verdreht sind, und zwar Ritzel A im Gegenuhrzeigersinn
und Ritzel B im Uhrzeigersinn um dieselbe Zähnezahl. Bei Betrachtung der F i g. 5 kann man verstehen, daß ein
Reibungsmoment mit dem Wert 71 zwar dasselbe ist wie auch bei herkömmlichen Anordnungen, jedoch die
durch die Schnittpunkte zwischen der Linie Ti und den
Θ-Γ-Kurven der Ritzel A und B bestimmte Winkelabweichung
±θι' ist erheblich kleiner als im Falle der Fig.2. Dies läßt sich dadurch erklären, daß das
resultierende Drehmoment, was durch die Winkelabweichung des Schrittmotors und aus der Θ- T-Kurve
erhalten wird, unverändert ist, doch weil die Ritzel A und ß mit dem Haupt-Ausgangszahnrad C im Eingriff
sind, nachdem sie eine bestimmte Verschiebung erhalten haben, ist die Winkelabweichung kleiner und das
erzeugte Drehmoment wird viel größer. Obgleich also das Reiburgsmoment T\ gegenüber dem Fall in F i g. 2
unverändert ist, wird die Winkelabweichung ±ΘΓ
wesentlich kleiner als im Fall der Fig.2. so daß die
Genauigkeit der Ruhelage erheblich verbessert ist.
Durch weiteres gegeneinander Verschieben der Ritzel A und B in eine Stellung gemäß F i g. 6 kann der
Auslenkwinkel θι vollständig zu Null gemacht werden. Das Diagramm der F i g. 6 zeigt, daß der Verschiebungswinkel θι theoretisch völlig Null sein kann, so daß die
Exaktheit der Ruhestellung wesentlich verbessert ist.
Es so!! noch die Verbesserung der Winkelabweichung erläutert werden. Man kann verstehen, daß das erzeugte
ίο Drehmoment größer wird mit Ansteigen der Auslenkung.
Dies wird deutlich aus der F i g. 2. Wenn das Reibungsmoment des mechanischen Systems größer
wird als das erzeugte Ausgangsmomer.t, dann dreht sich
der Motor nicht mehr, wenn er auch Drehbefehle erhält.
Durch Ansteigen der zugeführten Impulse wie etwa zwei Impulse, drei Impulse od. dgl. wird das erzeugte
Drehmoment größer, und der Motor beginnt dann zu laufen, indem er das Reibungsmoment überwindet. Bei
herkömmlich numerisch gesteuerten Einrichtungen kam es vor, daß der Motor nicht anlief, bevor ihm eine
gewisse Anzahl von Impulsen zugeführt worden waren Im Gegensatz dazu kann die resultierende Charakteristik
als idealfall die in F i g. 6 gezeigte Gestall annehmen, wobei bei Zuführen nur eines einziger
Impulses ein großes Drehmoment erzeugt wird und dei Motor sehr wohl sogar auf wiederholte Befehle vor
( + )- und ( — )-Impulsen, so daß der durch Winkelabwei chung hervorgerufene Fehler weitestgehend beseitig
ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- : Patentanspruch:Antriebssystem zur Ausschaltung von Leerspiel, insbesondere für eine numerisch gesteuerte Einrichtung, mit zwei Antriebsritzeln nut derselben Anzahl von Zähnen, weiche mit jeweils einem von zwei gleichen Motoren verbunden sind, und mit einem von den beiden Antriebsritzeln angetriebenen Haupt-Ausgangszahnrad, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren Schrittmotoren (A', 'B') sind; daß -die Schrittmotoren von derselben Schrittsteuereinrichtung (PM)In der gleiche» Richtung arbeitend gesteuert sind und daß die Antriebsritzel (A, B) nach Verdrehen aus der Neutralstellung der Schrittmotoren in entgegengesetzte Richtungen um dieselbe Zähnezahl mit dem Haupt-Ausgangs zahnrad (C) in Eingriff gebracht sind, wobei die Verdrehung in einem Bereich der Anziehungskraft zwischen einem Rotorpol und dem gegenüberliegenden Statorpol des entsprechenden Schrittmotors liegt
Priority Applications (1)
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DE19752539436 DE2539436C3 (de) | 1975-09-04 | 1975-09-04 | Antriebssystem zur Ausschaltung von Leerspiel |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE19752539436 DE2539436C3 (de) | 1975-09-04 | 1975-09-04 | Antriebssystem zur Ausschaltung von Leerspiel |
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DE2539436A1 DE2539436A1 (de) | 1977-03-10 |
DE2539436B1 true DE2539436B1 (de) | 1977-06-23 |
DE2539436C3 DE2539436C3 (de) | 1981-12-17 |
Family
ID=5955628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19752539436 Expired DE2539436C3 (de) | 1975-09-04 | 1975-09-04 | Antriebssystem zur Ausschaltung von Leerspiel |
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1975
- 1975-09-04 DE DE19752539436 patent/DE2539436C3/de not_active Expired
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