DE3829734A1 - Stellmotorsystem einer transportstrasse - Google Patents
Stellmotorsystem einer transportstrasseInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Stellmotorsystem einer
Transportstraße zur Bewegung eines Gegenstandes, wie eines
Werkstücks, zur Montage odermaschinellen Bearbeitung und ins
besondere auf ein System mit einer vorbestimmten Bewegungs
strecke mit einer niedrigen Positioniergenauigkeit, die grö
ßer ist als 0,1 mm.
Zwei typische herkömmliche Transport-Stellmotorsysteme sind
das inkrementale Meßwerterfassungssystem (Kettenmaßsystem),
das in der beigefügten Fig. 5A gezeigt ist, und das absolute
System (Bezugmeßsystem), das in Fig. 5B gezeigt ist. Bei dem
Kettenmaßsystem gibt ein Meßfühler 55 eines Stellmotors 54
ein Signal an ein Zählwerk oder Zählregister 52 sowie einen
Verstärker 53 des Motor-Treiberkreises 58, das für eine inkre
mentale Bewegungsstrecke kennzeichnend ist, über die der
Gegenstand durch den Motor 54 bewegt wird, das jedoch nicht
die absolute Position des Gegenstandes kennzeichnet. Das Ko
ordinatensystem des Bewegungsraumes des Gegenstandes wird
in einem Steuergerät 51 festgelegt, wenn sich der Gegenstand
an einem bestimmten Punkt in der Transportstraße befindet,
der als der Ursprung des Koordinatensystems festgesetzt wird.
In dem absoluten System gibt jedoch ein Meßfühler 67 ein
Signal, das eine absolute Position eines Stellmotors 64 im
gesamten Bewegungsraum des Gegenstandes kennzeichnet, an
einen Motor-Treiberkreis 68 aus. Das Koordinatensystem wird
im Steuergerät 66 festgelegt, indem das absolute Positions
signal vom Meßfühler 67 empfangen wird. Das bedeutet, daß
im absoluten System das Stellmotorsystem einen normalen Be
trieb unmittelbar, nachdem die Energiezufuhr zum System ange
schaltet wird, durchführen kann, weil die absolute Position
des Gegenstandes, wo sie auch immer ist, ständig durch das
Steuergerät 66 erkennbar sein kann. Im inkrementalen System
kann jedoch ein normaler Betrieb des Stellmotorsystems nicht
begonnen werden, bevor der Gegenstand zuerst zum Ursprung
des Koordinatensystems gebracht wird, nachdem die Energiezu
fuhr erstmals zugeschaltet wird.
Das absolute System hat jedoch einen Nachteil insofern, als
der Meßfühler 67 kompliziert sein muß, und der Zuwachs in
der im Steuergerät 66 zu verarbeitenden Datenmenge sowie der
Verstärker 63 erhöhen die Kosten. Eine erhebliche Verdrah
tung oder Beschaltung für das gesamte System erhöht eben
falls die Gesamtkosten für dieses.
Das grundsätzliche Erfordernis für das Stellmotorsystem im
allgemeinen ist, den Stellmotor genau in Übereinstimmung mit
der gesteuerten Größe anzutreiben, wenn es auch noch so kom
pliziert ist. Für diesen Zweck werden Rückkopplungsdaten,
wie die Position (P), die Geschwindigkeit (V) und der Strom
(I) kontinuierlich den Motor-Treiberkreisen 58 oder 68 zuge
führt, weil diese Treiberkreise unmittelbar die Bewegung des
Motors 54 oder 64 steuern. Andererseits werden in den mei
sten Fällen die Rückkopplungsdaten nicht stets dem Steuer
gerät 51 oder 66 zugeführt, weil es in der Praxis schwierig
ist, extern den Stellmotor 54 oder 64 durch das Steuergerät
51 oder 66 zu steuern, wenn die minimale inkrementale Bewe
gungsstrecke sehr klein ist. Beispielsweise ist diese minima
le inkrementale Bewegungsstrecke, die einem Impuls ent
spricht, in der Steuerung von numerisch gesteuerten (NC-)
Werkzeugmaschinen so klein wie 1,0 bis 0,1 µm.
Wenngleich in Fig. 5B gezeigt ist, daß das Steuergerät 66
Rückkopplungsdaten der absoluten Position vom Meßfühler 67
empfängt, so geschieht das lediglich bei Beginn des Betriebs,
um das Koordinatensystem festzulegen, und das Steuergerät
66 empfängt danach keine Rückkopplungsdaten. Es kann deshalb
gesagt werden, daß die Steuerung des Motors 54 oder 64 durch das
inkrementale System für das absolute System wie auch das in
krementale Stellmotorsystem wesentlich ist.
Nach der Entwicklung des Wechselstrom-Stellmotors ist der
Stellmotor in weitem Bereich angewendet worden, und diese
Motoren werden nun oft in Transportsytemen verwendet. Das
beruht auf der schnellen und genauen Bewegung des Stellmotors,
der insofern gut für einen Antrieb in einer Transportstraße
geeignet ist.
In einem Transportsystem zur Bewegung von Gegenständen mit
Abmessungen in der Größenordnung von Metern ist die Positionier
genauigkeit in der Größenordnung von mm, z.B. größer als
0,1 mm, ausreichend. Das ist in hohem Maß unterschiedlich
zur Genauigkeit, die in NC-Werkzeugmaschinen gefordert wird,
nämlich in der Größenordnung von 103-104.
Bei der Auslegung des Systems ist Sicherheit immer von größ
ter Bedeutung, und sie ist insbesondere von Bedeutung für
das Transportsystem, weil die bewegten Gegenstände üblicher
weise groß, die Fahrgeschwindigkeit ziemlich hoch und die
Bewegungsstrecken lang sind. Es ist deshalb erforderlich,
immer die Position des Gegenstandes zu kennen. In dieser Be
ziehung ist das absolute Stellmotorsystem dem inkrementalen
System vorzuziehen, weil das inkrementale System eine unange
messene Bewegung erfordert, um den Gegenstand zum Ursprung
des Koordinatensystems zu bringen.
Aus dem Obigen ergibt sich, daß kein Stellmotorsystem nach
dem Stand der Technik, weder das inkrementale noch das abso
lute System, für das Transportsystem geeignet sind, in wel
chem die Bewegungsstrecke vorherbestimmt und die Positionier
genauigkeit niedrig ist (größer als 0,1 mm).
Es gibt bereits ein Stellmotorsystem, das für einen Transport
geeignet ist und im folgenden allgemein erläutert wird. Dieses
Stellmotorsysstem umfaßt: ein inkrementales Steuergerät,
einen inkrementalen Meßfühler, einen ersten externen Signal
generator, der an den Stellmotor bei Erfassen des Gegenstan
des ein Signal für niedrige Geschwindigkeit liefert, und einen
zweiten externen Signalgenerator, der bei Erfassen des Gegen
standes an den Stellmotor ein Haltsignal abgibt. In diesem
System wird unter Verwendung des inkrementalen Steuergeräts
und des inkrementalen Meßfühlers normalerweise als ein inkre
mentales Stellmotorsystem der Gegenstand fortbewegt, jedoch
wird zu erforderlichen Zeiten das inkrementale Steuergerät
durch Signale vom ersten und zweiten externen Signalgenera
tor korrigiert.
Bei diesem System ist jedoch die Bewegungsstrecke des Gegen
standes fest. Wenn gewünscht wird, die Bewegungsstrecke zu
ändern, muß die Steuerstrecke im Steuergerät verändert wer
den. Für jedes Anhalten des Gegenstandes am vorbestimmten
Zielpunkt, an dem der zweite externe Signalgenerator ange
ordnet ist, wird die übliche Steuerung durch das Steuergerät
unterbrochen und in den Motortreiberkreis ein Löschimpuls
eingegeben. Wenn der Löschimpuls empfangen wird, neigen der
Stellmotor und das mechanische System zu einem Rucken, so
daß ein Überfahren auftritt. Alternativ ist eine Geschwindig
keitsregelung bei einem Fahren mit niedriger Geschwindigkeit
und eine besonnene, vorsichtige Justierung der Position des
externen Signalgenerators erforderlich, um ein solches
Rucken und Überfahren zu vermeiden.
Die Erfindung wurde konzipiert, um die obigen Probleme, die
bekannten Stellmotorsystemen anhaften, zu lösen.
Ein Ziel der Erfindung ist insofern, ein Stellmotorsystem
für einen Transport zu schaffen, bei dem es bei Inbetrieb
nahme des Systems nicht notwendig ist, jeden Gegenstand zum
Ursprung zu bringen.
Ein anderes Ziel der Erfindung liegt darin, eine Änderung
in der Bewegungsstrecke des Gegenstandes zu erleichtern. Fer
ner wird mit der Erfindung angestrebt, die Häufigkeit von
Rucken und Überfahrungen in dem mechanischen System zu ver
mindern.
Das erfindungsgemäße Stellmotorsystem für eine T-ransport
straße umfaßt:
eine Streckeneinstelleinrichtung zur Einstellung einer von einem Gegenstand zu durchlaufenden Strecke und zur Erzeugung eines für die Strecke repräsentativen Signals,
einen Inkrement-Meßfühler zur Erzeugung eines inkrementalen, für eine inkrementale Strecke, über welche der Gegenstand durch den Stellmotor tatsächlich bewegt wird, repräsentati ven Streckensignals,
ein auf das eingestellte Streckensignal und das inkrementale Streckensignal ansprechendes Steuergerät, das ein Steuersi gnal zur Bewegung des Stellmotors über die gesamte Strecke auf der Grundlage eines einen Bewegungsraum, in dem der Ge genstand bewegt werden kann, bestimmenden Koordinatensy stems erzeugt,
einen an einem Zielpunkt angeordneten externen Signalgenera tor, der im Ansprechen auf das Erreichen des Zielpunkts durch den Gegenstand ein Haltsignal erzeugt, und
eine Ausgangseinstelleinrichtung, die das Haltsignal zum Steuergerät nur zum ersten Mal überträgt, nachdem der Betrieb des Stellmotorsystems ausgelöst ist, wobei sich der Gegen stand nicht am Zielpunkt befindet, so daß das Koordinatensy stem festgelegt wird.
eine Streckeneinstelleinrichtung zur Einstellung einer von einem Gegenstand zu durchlaufenden Strecke und zur Erzeugung eines für die Strecke repräsentativen Signals,
einen Inkrement-Meßfühler zur Erzeugung eines inkrementalen, für eine inkrementale Strecke, über welche der Gegenstand durch den Stellmotor tatsächlich bewegt wird, repräsentati ven Streckensignals,
ein auf das eingestellte Streckensignal und das inkrementale Streckensignal ansprechendes Steuergerät, das ein Steuersi gnal zur Bewegung des Stellmotors über die gesamte Strecke auf der Grundlage eines einen Bewegungsraum, in dem der Ge genstand bewegt werden kann, bestimmenden Koordinatensy stems erzeugt,
einen an einem Zielpunkt angeordneten externen Signalgenera tor, der im Ansprechen auf das Erreichen des Zielpunkts durch den Gegenstand ein Haltsignal erzeugt, und
eine Ausgangseinstelleinrichtung, die das Haltsignal zum Steuergerät nur zum ersten Mal überträgt, nachdem der Betrieb des Stellmotorsystems ausgelöst ist, wobei sich der Gegen stand nicht am Zielpunkt befindet, so daß das Koordinatensy stem festgelegt wird.
Die Ausgangseinstelleinrichtung ist nur zum ersten Mal funk
tionsfähig, nachdem die Energiezufuhr zum Stellmotorsystem
angeschaltet ist oder nachdem der Betrieb des Systems wieder
aufgenommen wird, nachdem der Gegenstand an einer anderen
Position als dem Zielpunkt angehalten worden ist. Durch die
sen einleitenden Betrieb wird durch das System die absolute
Position des Gegenstandes erkannt, so daß folglich das Koor
dinatensystem festgelegt werden kann. Die Anfangseinstellein
richtung arbeitet danach nicht und das Stellmotorsystem führt
seinen Betrieb dann als ein inkrementales System auf der
Grundlage des auf diese Weise festgelegten Koordinatensystems
aus, so daß die Häufigkeit der mechanischen Stöße und der
Überläufe vermindert wird.
Das Stellmotorsystem kann eine Mehrzahl von Entfernungs- oder
Streckeneinstelleinrichtungen und einen Wählschalter zur Ver
bindung von einer der Streckeneinstelleinrichtungen aus deren
Mehrzahl mit dem Steuergerät umfassen. Jede dieser Strecken
einstelleinrichtungen erzeugt ein unterschiedliches Strecken
signal, wobei eines dieser Streckensignale wahlweise in das
Steuergerät durch den Wählschalter eingegeben wird. Dadurch
werden ein langwieriger Rückstellvorgang an der Streckenein
stellvorrichtung beseitigt und die Kosten vermindert.
Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die Zeich
nungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschema einer Ausführungsform des Erfindungs
gegenstandes;
Fig. 2 ein Kurvenbild zur Bewegung des Gegenstandes mit
Bezug zur Zeit;
Fig. 3A ein Kurvenbild zur Bewegung des Gegenstandes in
der Anfangsstufe mit Bezug zur Zeit;
Fig. 3B ein Kurvenbild zur Bewegung des Gegenstandes nach
der Anfangsstufe mit Bezug zur Zeit;
Fig. 4 ein Blockschema einer weiteren Ausführungsform
gemäß der Erfindung, wobei mehrere Stellmotoren durch
ein einziges Steuergerät gesteuert werden;
Fig. 5A und 5B Blockbilder von herkömmlichen Stellmotor
systemen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 wird eine bevorzugte Ausfüh
rungsform eines Stellmotorsystems für einen Transport gemäß
der Erfindung erläutert. Ein für eine (nicht gezeigte) Trans
portstraße vorgesehener Stellmotor 4 wird durch einen Trei
berkreis 8, der ein Zählregister 2 und einen Verstärker 3 um
faßt, angetrieben. Ein Inkrement- oder Schritt-Meßfühler 5,
der ein Verschlüßler sein kann, ist für den Motor 4 vorgese
hen, um eine vom Motor 4 zurückgelegte inkrementale Bewe
gungsstrecke zu erfassen, wobei von diesem Meßfühler 5 ein
Signal zum Zählregister 2 und zum Verstärker 3 geführt wird.
Ein Inkrement-Steuergerät 1 gibt über einen Schalter SW 2 Im
pulse an das Zählregister 2 des Treiberkreises 8 ab.
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, wird am Zielpunkt B in
der Transportstraße ein erster externer Signalgenerator 10
angeordnet, während ein zweiter externer Signalgenerator 9
an einem Punkt A, der sich in einer bestimmten Entfernung
vor dem Zielpunkt B befindet, angeordnet wird. Der zweite
Signalgenerator 9 gibt ein Erfassungssignal an ein program
mierbares Steuergerät 7 ab, wenn er den Durchlauf des Gegen
standes 6 am Punkt A erfaßt, worauf das Steuergerät 1 den
Treiberkreis 8 so steuert, daß die Drehzahl des Motors 4
vermindert wird. Der erste Signalgenerator 10 ist mit dem
programmierbaren Steuergerät 7 verbunden, das mit dem inkre
mentalen Steuergerät 1 in Verbindung ist. Das programmierba
re Steuergerät 7 arbeitet nur für das erste Mal, nachdem die
Energiezufuhr zum Stellmotorsystem angeschaltet wird oder
nachdem der Gegenstand 6 an irgendeiner anderen Position als
dem Zielpunkt B zum Halt gebracht worden ist, in der folgen
den Weise. Wenn der erste Signalgenerator 10 erfaßt, daß der
Gegenstand 6 am Zielpunkt B angekommen ist, so verhindert
das programmierbare Steuergerät 7 durch den Schalter SW 2,
daß das Signal vom Inkrement-Steuergerät 1 in das Zählregi
ster 2 gelangt, und es löscht jegliches Rest-Impulssignal,
was ansonsten als Proportionalabweichung bezeichnet werden
kann. Das bedeutet, daß der Inhalt des Zählregisters 2 zu
dieser Zeit auf Null gesetzt wird, so daß der Stellmotor 4
zum Halt an dieser Stelle gebracht wird.
Drei digitale Streckeneinstellschalter 11 a, 11 b und 11 c kön
nen für eine Eingabe zum Steuergerät 1 durch den Schalter
SW 1 geschaltet werden. Die Bedienungsperson kann an den digi
talen Schaltern 11 a, 11 b sowie 11 c unterschiedliche Strecken
einstellen, und durch eine ausgewählte Bedienung des Schal
ters SW 1 wird eine der ausgewählten Strecken dem Inkrement-
Steuergerät 1 eingegeben. Dieses Steuergerät 1 gibt eine
der durch einen der digitalen Schalter 11 a, 11 b und 11 c,
die mit ihm verbunden sind, ausgewählten Strecke entsprechen
de Impulsfolge aus. Diese Ausbildung von mehreren digitalen
Schaltern 11 a, 11 b und 11 c erleichtert die vorfunktionellen
Einstellungen oder Justierungen des Systems. Selbstverständ
lich sind winzige Justierungen in der gewählten Strecke an
jedem der digitalen Schalter 11 a, 11 b und 11 c in zu den her
kömmlichen digitalen Streckeneinstellschaltern gleichartiger
Weise unter Berücksichtigung einer tatsächlichen Halt-Position
des Gegenstandes, seiner Rückführ-Positioniergenauigkeit oder
der Betriebszustände des Systems möglich.
Die gewählten Strecken können alternativ von einer bekannten
Folgesteuerung anstelle der mehreren digitalen Schalter 11 a,
11 b und 11 c zugeführt werden.
Bei dem Stellmotorsystem mit dem oben beschriebenen Aufbau
wird das Koordinatensystem des Bewegungsraumes des Gegenstan
des 6 im Inkrement-Steuergerät 1 festgelegt, bevor der normale
Betrieb des Systems ausgeführt wird. Das Festlegen des Koor
dinatensystems wird lediglich einmal, kurz nachdem die Ener
giezufuhr zum System angeschaltet worden ist, oder auf Grund
eines Nothalts oder aus anderen Gründen, nachdem der Gegen
stand an einer anderen Stelleals einem vorbestimmten Start
punkt, der hier als der Ursprung bezeichnet wird, oder dem
Zielpunkt angehalten worden ist, bewerkstelligt.
Der Betrieb des Stellmotorsystems wird nunmehr unter Bezugnah
me auf die Fig. 3A und 3B erläutert.Wenn der Startpunkt des
Gegenstandes 6 ein anderer ist als der Ursprung O oder der
Zielpunkt B, wird eine einleitende Verarbeitung nur einmal
ausgeführt. Falls beispielsweise der Gegenstand 6 vom Punkt
X 1 in Fig. 3A, welcher dem Zielpunkt B näher liegt als der
Ursprung 0, startet, wird der Gegenstand 6 beschleunigt,
um eine vorbestimmte Laufgeschwindigkeit V 1 zum Zielpunkt
B hin zu erreichen. Wenn der Gegenstand 6 am Punkt A durch
läuft, erfaßt der zweite externe Signalgenerator 9 den Ge
genstand 6 und gibt an das das programmierbare Steuergerät 7 ein Er
fassungssignal aus, wodurch der Gegenstand 6 auf eine
Schleichganggeschwindigkeit V 2 verlangsamt wird. Das Erreichen
des Zielpunkts B durch den Gegenstand 6 wird durch den ersten
externen Signalgenerator 10 erfaßt, der das Erfassungssignal an
das programmierbare Steuergerät 7 abgibt. Dieses Steuergerät än
dert, wie oben beschrieben wurde, die Einstellung des Schal
ters SW 2, um ein Eingehen von Impulsen vom Inkrement-Steuer
gerät 1 in das Zählregister 2 zu verhindern, und es löscht
Restimpulse im Zählregister 2, um dieses auf Null zu setzen.
Wenn der Gegenstand 6 über den Zielpunkt B hinausläuft, wird
ein dem Unterschied in der Position des Gegenstandes 6 vom
Zielpunkt B entsprechendes Signal vom Meßfühler 5 zum Zählre
gister 2 rückgekoppelt. Zufolge dieses Signals wird der Gegen
stand 6 zum Zielpunkt B zurückgeführt, wie in Fig. 3A gezeigt
ist.
Wenn andererseits der Gegenstand 6 am Punkt X 2, welcher vom
Zielpunkt B weiter entfernt ist als der Ursprung O, startet,
wird der Gegenstand 6 einmal nach Durchlaufen der gewählten
Strecke an einem Punkt X 3 angehalten, welcher näher am Ziel
punkt B als der Ursprung O ist. Dann wird eine gleichartige
Arbeitsweise, wie sie oben beschrieben wurde, durchgeführt,
um den Gegenstand 6 zum Zielpunkt B zu bringen. Falls der
Gegenstand gelegentlich am Ursprung O oder am Zielpunkt B
steht, wird er einmal davon verschoben, worauf derselbe Vor
gang wird oben durchgeführt wird, um die Genauigkeit des Ko
ordinatensystems zu verbessern.
Wenn der erste Signalgenerator 10 den Gegenstand 6 nicht zu
einer vorbestimmten Zeit nach seinem Starten erfaßt, wird
die soweit beschriebene einleitende Verarbeitung durchge
führt. Da vorausgesetzt wird, daß der Gegenstand 6 an einem
anderen Punkt als dem Zielpunkt B anzuhalten ist, wird der
Stellmotor 4 wieder zum Zielpunkt B hin in Betrieb gesetzt
und die einleitende Verarbeitung durch das programmierbare Steuer
gerät 7 durchgeführt, wie oben erläutert wurde.
Ein dritter externer Signalgenerator 12 kann in einer geeig
neten Entfernung hinter dem Zielpunkt B vorgesehen sein, um
ein Überlaufen des Gegenstandes 6 zu erfassen. In diesem Fall
wird ein vorbestimmtes Rückführprogramm abgearbeitet, um den
Gegenstand 6 zum Zielpunkt B zurückzuführen.
Das sind die Vorgänge bei dem ersten Mal nach dem Start des
Stellmotorsystems. Vom zweiten Mal an und später wird der
Stellmotor 4 ausschließlich durch das Inkrement-Steuergerät 1
gesteuert, weil das Koordinatensystem des Stellmotorsystems
durch die einleitende Verarbeitung festgelegt worden ist.
Das Inkrement-Steuergerät 1 empfängt ein Befehlssignal zur
gewählten Strecke von einem der digitalen Schalter 11 a, 11 b
und 11 c, die durch den Schalter SW 1 mit ihm verbunden sind.
Entsprechend der durch die digitalen Schalter 11 a, 11 b oder
11 c gewählten Strecke erzeugt das Inkrement-Steuergerät 1
eine Impulsfolge. Anstelle des Impulses können numerische
Daten verwendet werden, um die Bewegungsstrecke an den Motor-
Treiberkreis 8 zu übermitteln. Das Zählregister 2 empfängt
jene Impulse über den Schalter SW 2, der zu dieser Zeit das
Inkrement-Steuergerät 1 und das Zählregister 2 verbindet.
Ferner empfängt das Zählregister 2 auch vom Meßfühler 5 Im
pulse, die für eine vom Gegenstand 6 durchlaufene inkre
mentale Strecke kennzeichnend sind. Auf der Grundlage des
Unterschieds zwischen diesen Signalen betreibt der Treiber
kreis 8 den Stellmotor 4. Demzufolge sind in diesen Fällen
der erste und zweite externe Signalgenerator 10 und 9 nicht
notwendig. Selbstverständlich können sie für spezielle Zwecke
verwendet werden, z.B. um das Anlangen des Gegenstandes 6
am Zielpunkt B zu bestätigen oder das Zählregister 2 bei je
dem Anlangen zu löschen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezug
nahme auf die Fig. 4 erläutert. Wenn die Transportstraße lang
ist, kann eine Verlängerung unter Wärmeeinfluß nicht vernach
lässigt werden. In diesem Fall und in anderen Fällen wird
die Straße durch mehrere Stellmotoren unterteilt, um die Prä
zision beizubehalten. Mehrere kleine Motoren anstelle eines
großen Motors vorzusehen, ist für manche Zwecke zur Steue
rung eines großen Systems besser. Die Fig. 4 zeigt ein Block
bild eines Teils eines derartigen Stellmotorsystems, das drei
Stellmotoren 24 a, 24 b und 24 c enthält. In gleichartiger Weise
wie bei der ersten Ausführungsform sind ein Schritt-Meßfühler
25 a, 25 b und 25 c sowie ein Motor-Treiberkreis 28 a, 28 b und
28 c für jeden Motor 24 a, 24 b und 24 c vorgesehen. Da die drei
Motoren 24 a, 24 b und 24 c synchron eine Straße betreiben müs
sen, werden die drei Motor-Treiberkreise 28 a, 28 b und 28 c
durch ein einzelnes Inkrement-Steuergerät 21 gesteuert. Ob
wohl das in Fig. 4 nicht gezeigt ist, sind für dieses System das
programmierbare Steuergerät 7, der Schalter SW 2 sowie der
erste und zweite externe Signalgenerator 10 und 9 ebenfalls
vorgesehen. In zur ersten Ausführungsform gleichartiger Weise
können zusätzlich für das Inkrement-Steuergerät 21 mehrere
digitale Schalter 11 a, 11 b und 11 c sowie der Wählschalter
SW 1 vorhanden sein.
Bei diesem System können mehrere Stellmotoren 24 a, 24 b und
24 c durch nur ein Steuergerät 21 wegen der inkrementalen Be
schaffenheit des Steuergeräts 21 und des Vorsehens der exter
nen Signalgeneratoren 9 sowie 10, und zwar insbesondere we
gen des einen Generators 10, der am Zielpunkt B angeordnet
ist, gesteuert werden. Es trägt zu einer Kostenverminderung
und zu einer Steigerung in der Zuverlässigkeit des Systems
bei, wenn lediglich ein Steuergerät 21 zur Steuerung von meh
reren Stellmotoren 24 a, 24 b und 24 c notwendig ist. Je mehr
Motoren verwendet werden, desto vorteilhafter ist dann die
Wirkung.
Durch die Erfindung wird ein Stellmotorsystem für eine Trans
portstraße mit einer vorbestimmten Bewegungsstrecke eines
Gegenstandes und mit einer relativ niedrigen Positionier
genauigkeit offenbart. Grundsätzlich ist das System als ein
inkrementales Stellmotorsystem aufgebaut, in dem eine inkre
mentale Bewegung des Motors erfaßt wird und das inkrementale
Bewegungssignal zu einem Motor-Treiberkreis rückgekoppelt
wird, welcher auch Impulssignale von einem Steuergerät, die
einer Bewegungsstrecke zu einem Zielpunkt entsprechen, emp
fängt. Lediglich einmal nach der Inbetriebnahme des Stellmo
torsystems, wobei sich der Gegenstand nicht am Zielpunkt be
findet, wird ein Haltsignal von einem externen, am Zielpunkt
angeordneten Signalgenerator dem Motor-Treiberkreis zuge
führt, der den Motor dort anhält. Zu dieser Zeit wird im
Steuergerät ein Koordinatensytem des Bewegungsraumes des Ge
genstandes festgelegt, und vom zweiten Mal an wird das Stell
motorsystem als ein inkrementales System ohne die Verwendung
eines externen Signalgenerators betrieben.
Obwohl die Erfindung anhand ihrer bevorzugten Ausführungs
formen wörtlich und bildlich erläutert wurde, so ist sie auf
die dargelegten Einzelheiten keineswegs beschränkt, da dem
Fachmann ben Kenntnis der vermittelten Lehre Abwandlungen
und Abänderungen der verschiedensten Art an die Hand gege
ben worden sind, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung
fallend anzusehen sind.
Claims (6)
1. Stellmotorsystem zur Steuerung eines Stellmotors einer
Transportstraße, gekennzeichnet
- - durch eine Streckeneinstelleinrichtung (11 a-11 c, SW 1) zur Einstellung einer von einem Gegenstand (6) zu durch laufenden Strecke und zur Erzeugung eines für die Strec ke repräsentativen Signals,
- - durch einen Inkrement-Meßfühler (5, 25 a-25 c) zur Er zeugung eines inkrementalen, für eine inkrementale Strecke, über welche der Gegenstand (6) durch den Stell motor (4, 24 a-24 c) tatsächlich bewegt wird, repräsen tativen Streckensignals,
- - durch ein auf das eingestellte sowie das inkrementale Streckensignal ansprechendes Steuergerät (1, 21), das ein Steuersignal für den Betrieb des Stellmotors (4, 24 a-24 c) auf der Grundlage eines einem gesamten Bewegungsraum des Gegenstandes (6) entsprechenden Koordinatensystems erzeugt, um den Gegenstand über die eingestellte Strecke zu bewegen,
- - durch einen an einem Zielpunkt (B) angeordneten exter nen Signalgenerator (10), der im Ansprechen auf das Er reichen des Zielpunkts durch den Gegenstand ein Halt signal erzeugt, und
- - durch eine Ausgangseinstelleinrichtung (7), die das Haltsignal zum Steuergerät (1, 21) einmal im Anschluß an die Inbetriebnahme des Servormotorsystems zu Zeiten, da der Gegenstand sich in einer anderen Position als dem Zielpunkt befindet, und zum Festlegen des Koordina tensystems überträgt.
2. Stellmotorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Streckeneinstelleinrichtung eine Mehrzahl von
jeweils ein unterschiedliches Streckeneinstellsignal erzeu
genden Elementen (11 a-11 c) sowie einen Wählschalter
(SW 1) zur ausgewählten Verbindung eines jeden Elements
aus der Mehrzahl der das Streckeneinstellsignal erzeugen
den Elemente mit dem Steuergerät (1, 21) zur Eingabe von
einem aus der Mehrzahl der unterschiedlichen Streckenein
stellsignale in das Steuergerät umfaßt.
3. Stellmotorsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das vom Inkrement-Meßfühler (5) erzeugte inkrementale
Streckensignal der inkrementalen Strecke entsprechende
Impulse enthält, daß das Steuergerät (1) eine eine Impuls
folge mit einer dem Streckensignal entsprechenden Anzahl
von Impulsen erzeugende Einrichtung und ein Zählregister
(2) zur Speicherung von durch den Impulserzeuger erzeugten
Zählimpulsen sowie zur Verminderung der Impulszählungen
um die Anzahl von vom Inkrement-Meßfühler empfangenen
Impulsen, um den Gegenstand zu bewegen, bis das Zählregi
ster auf Null steht, umfaßt und daß die Ausgangseinstell
einrichtung (7) tätig ist, um das Zählregister im An
sprechen auf das Haltsignal auf Null einzustellen.
4. Stellmotorsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das System einen zweiten externen Signalgenerator (9),
der sich in der Laufrichtung des Gegenstandes vor dem Ziel
punkt (B) befindet sowie im Ansprechen auf das Vorbeilau
fen des Gegenstandes (6) ein Niedriggeschwindigkeitssig
nal erzeugt, umfaßt und das Steuergerät (1) tätig ist,
um die Drehzahl des Stellmotors im Ansprechen auf das Nie
driggeschwindigkeitssignal zu vermindern.
5. Stellmotorsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das System einen dritten externen Signalgenerator
(12), der in der Laufrichtung des Gegenstandes (6) um eine
vorbestimmte Strecke hinter dem Zielpunkt (B) angeordnet
ist und im Ansprechen auf das Durchlaufen des Gegenstan
des ein Rückführsignal erzeugt, umfaßt und daß das Steu
ergerät (1) tätig ist, um die Richtung des Stellmotors
im Ansprechen auf das Rückführsignal für eine Rückkehr
des Gegenstandes zum Zielpunkt umzukehren.
6. Stellmotorsystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch eine Mehrzahl von Stellmotoren (24 a-24 c) sowie
von Inkrement-Meßfühlern (25 a-25 c) für die Transport
straße, wobei das Steuergerät (21) tätig ist, um die Mehr
zahl von Servomotoren mit einem gemeinsamen Steuersignal
zu steuern.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: TIEDTKE, H., DIPL.-ING. BUEHLING, G., DIPL.-CHEM. |
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D2 | Grant after examination | ||
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8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
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