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Die
Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Servomotors
einer Werkzeugmaschine oder Industriemaschine mit Hilfe einer CNC
(numerischen Steuervorrichtung, und stärker bevorzugt eine Steuervorrichtung,
die das System zum Einstellen und Justieren verschiedener Parameter
verbessert, die für eine
Servosystemsteuerung notwendig sind.
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Bei
der Verwendung einer CNC (numerischen Steuervorrichtung) zur Steuerung
von Werkzeugmaschinen, Industriemaschinen und dergleichen, die von
einem Servomotor angetrieben werden, muss man verschiedene Parameter
einstellen und nötigenfalls
die Stellwerte justieren. Gewöhnlich
müssen
die folgenden beiden Typen von Parameter derart eingestellt und
justiert werden.
- (1) Parameter, die den Inhalt
der Servosystemsteuerung steuern:
- (2) Parameter, die entscheiden, wie Befehle erteilt werden.
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Beispiele
für (1)
umfassen Parameter, die die Zunahme der Positionsschleife, Geschwindigkeitsschleife
und Stromschleife sowie die Filterkonstante bestimmen, so dass man
eine mechanische Resonanz umgeht. Beispiele für (2) sind Parameter, die entscheiden,
wie Befehle, wie Beschleunigungs- und Verzögerungs-Zeitkonstanten und
das Verfahren der Eckverzögerung
erteilt werden. Dies beinhaltet spezieller den Weg zur Anwendung
der Beschleunigungs- und Verzögerungs-Zeitkonstanten
vor und nach der Interpolation, die Eckverzögerung, die Verzögerung aufgrund
des Beschleunigungsbefehls, und die Verzögerung aufgrund der Änderung
der Beschleunigung.
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Von
den Parametern, die im Allgemeinen in die vorstehenden (1) und (2)
aufgeteilt werden, haben die Parameter in (1) zum Durchführen der
Servosystemsteuerung eine allgemeine Eigenschaft, die es einem ermöglicht,
dass der Optimalwert zur Erzielung der besten Leistung fast gleichmäßig bestimmt
wird, sobald das mechanische System bestimmt wurde. Bei den Parametern
in (2), mit denen entschieden wird, wie Befehle erteilt werden,
wenn man dies aus dieser Sicht betrachtet, gibt es jedoch eine Situation,
die die Entscheidung bezüglich
der Optimalwerte erschwert. Bei Werkzeugmaschinen unterscheiden
sich beispielsweise die auszuwählenden
Parameterwerte, je nachdem ob sie der Reduktion der Bearbeitungszeit
oder der Steigerung der Bearbeitungsgenauigkeit Priorität geben.
Da es eine Anzahl von Parametern gibt, die die Bearbeitungszeit
und die Bearbeitungsgenauigkeit beeinflussen, ergibt sich das Problem,
wie man die Parameter kombiniert, damit man die gewünschten
Ergebnisse erhält.
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Bei
Parametern des Typs (2), wie der Art der Anwendung der Beschleunigungs- und Verzögerungs-Zeitkonstanten
vor und nach der Interpolation, die Eckverzögerung, die Verzögerung aufgrund
eines Beschleunigungsbefehls und die Verzögerung aufgrund der Änderung
der Beschleunigung, werden diese Parameter herkömmlicherweise nicht unabhängig in
Reaktion auf die Eigenschaften eingestellt, die für die Maschine
oder die Bearbeitung erforderlich sind. Stattdessen kennt man eine
Technik, durch die Parameterwerte auf bestimmte regelmäßige Weise
modifiziert werden. Zur Erfüllung
der erforderlichen Angaben (Anforderungen wie beispielsweise die
Länge der
Bearbeitungszeit und das Ausmaß der
Bearbeitungsgenauigkeit) zum größtmöglichen
Ausmaß,
muss man eine Anzahl von Parametern gleichzeitig modifizieren. Für allgemeine
Anwender ist diese Art der Einstellung nicht leicht, und man muss
einen hohen Grad an Fachkönnen
aufweisen, damit systematische Einstellungen vorgenommen werden
können
und die Ergebnisse gemäß den Anforderungen
erhalten werden.
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Zur
Bewältigung
dieses Problems wurde eine Technik zur Vereinfachung der Einstellung
und Umschaltung der Parameter vorgeschlagen (siehe beispielsweise
EP-A-0 637 786), wodurch "Parametersätze, die
aus mehreren Arten von Parametern bestehen", jeweils eingesetzt in Reaktion auf
Anforderungen, wie Priorität
für Genauigkeit,
Priorität
für Geschwindigkeit
und Priorität
für Stoßreduktion,
auf der Basis einer Anzahl von Probeneinstellungen im Inneren der
CNC erzeugt werden, so dass ein Anwender Parameter umstellt, indem
er aus diesen Parametersätzen
den Satz auswählt,
den er für
optimal hält.
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Wird
diese Technik verwendet, muss man nur einen Parametersatz aus einem
Register auswählen, das
entweder der Genauigkeit, Geschwindigkeit oder Stoß Vorrang
gibt, so dass der allgemeine Anwender die Parameter leichter gemäß ihrer
Aufgabe einstellen kann. Selbst bei der Verwendung dieser Technik
ist es unmöglich,
den Wunsch eines Anwenders zu berücksichtigen "der Genauigkeit etwas
mehr Priorität", "der Geschwindigkeit
etwas mehr Priorität" oder der "Stoßdämpfung etwas
mehr Priorität" zu geben, da die
Parametersätze
mit Einzelwerten erzeugt werden.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der herkömmlichen
Steuerungsvorrichtung, die den vorstehend genannten Parametersatz
erzeugt, und die Ermöglichung
einer geeigneten Erzielung der Parameterjustierung, so dass Ergebnisse
erhalten werden, die näher
an den vom Anwender gewünschten
Bedingungen liegen.
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Diese
Aufgaben werden durch eine Steuervorrichtung nach Anspruch 1 erzielt.
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Eine
erfindungsgemäße Ausführungsform
kann einen neuen Parametersatz (Zwischenparametersatz) erzeugen,
der einen Zwischenwert der Einzelparameter enthält. Dies kann erzielt werden
durch eine Interpolationsberechnung, die einen Interpolationskoeffizient
verwendet, aus den diskret hergestellten Parametersätzen.
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Die
Erfindung besteht aus einer Steuervorrichtung mit einem Servosteuerabschnitt
zum Antreiben eines Servomotors und einem numerischen Steuerabschnitt,
der dem Servosteuerabschnitt Bedienungsbefehle übermittelt. Die Erfindung wird
bei einer Steuervorrichtung zum Antreiben und zum Steuern eines
Servomotors angewendet, und zwar auf der Basis mehrerer Typen von
Steuerparametern, die den Betrieb des Servosteuerabschnitts steuern
und mehrerer Typen Steuerparameter, die den Betrieb des numerischen
Steuerabschnitts steuern.
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Die
erfindungsgemäße Steuervorrichtung
umfasst zudem Vorrichtungen zum Bilden von einer oder mehreren Gruppen
in Bezug auf eine oder mehrere Arten Steuerparameter und zum Speichern
einer Anzahl von Parametersätzen,
die jeweils einzelne Parameterwerte in den Gruppen umfassen; eine
Vorrichtung zum Auswählen
von mindestens zwei Sätzen
aus der Anzahl von Parametersätzen;
und eine Vorrichtung zum Einstellen eines Registers zur Bereitstellung
eines beliebigen Zwischenwertes in Bezug auf die entsprechenden Parameterwerte
in den zwei oder mehr ausgewählten
Parametersätzen.
Die Erfindung hat die Eigenschaft, dass sie einen Servomotor auf
der Basis des Zwischenwertes jedes Parameters in dem Parametersatz
gemäß dem bereitgestellten
Register ändert.
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In
diesem Fall können
die Speichervorrichtung und die Vorrichtung zum Einstellen des Registers
in einen Computer eingebaut werden, der an die Steuervorrichtung
angeschlossen ist. Bei einer üblichen
Ausführungsform
umfasst der Steuerparametersatz für den numerischen Steuerabschnitt
eine Kombination von mindestens einem Wert der Beschleunigungs-
und Verzögerungszeitkonstanten,
Eckverzögerung,
des zulässigen Beschleunigungswerts
und der zulässigen
Beschleunigungsänderungsmenge.
Zudem kann das Register zum Einstellen des Zwischenwertes beispielsweise
ein Register sein, das auf der Bearbeitungszeit oder der Betriebszeit
der Maschine, der Maschinengenauigkeit oder der Größe der mit
dem Stoß einhergehenden
Beschleunigung oder der Verzögerung
der Maschine beruht.
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Zudem
kann die Formel zum Berechnen des Zwischenwertes der beiden Parametersätze ausgedrückt werden
als Zwischenwert (1 – S) × α + S × β, wobei der
Parameterwert eines Parametersatzes α ist, der Parameterwert des
anderen Parametersatzes β ist,
und das Register auf S (0 ≤ S ≤ 1) eingestellt
ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehend genannten Merkmale sowie andere erfindungsgemäße Entwicklungen
werden aus der folgenden Erklärung
der Ausführungsformen
anhand der beigefügten
Zeichnungen ersichtlich. Es zeigt:
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1,
ein Blockdiagramm, die Hauptelemente, die eine Steuervorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ausmachen.
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2,
eine Sammelansicht, die Ausgleichsverhältnisse, die jede eingestellte
Auswahl als Parametersätze
1 bis 3 begleiten, die in der gleichen Ausführungsform hergestellt werden.
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3 ein
Fließschema,
eine Übersicht über das
Verfahren bezüglich
der Parametersatzeinstellung mit einem Interpolationskoeffizient
S; und
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4,
eine Ansicht, ein Beispiel, das eine Schnittstelle zum Menschen
(Auswahlschirm) zum Spezifizieren des Zwischenwertes mit einer Software
vom Schiebertyp einsetzt.
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Die 1 zeigt
die Hauptelemente, welche eine Steuervorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ausmachen, in der Form eines Blockdiagramms. Die hier
gezeigte Steuervorrichtung ist ein Beispiel für eine Vorrichtung, die eine
Werkzeugmaschine steuert, von der die drei Achsen X, Y und Z mit
Servomotoren betrieben werden, und die vollständige Steuervorrichtung besteht
aus einer CNC (numerischen Steuervorrichtung) 1, einem
Servosteuerabschnitt 2, einer manuellen Eingabevorrichtung 11 auf
der CNC 1, einem an die CNC 1 angeschlossenen
Personalcomputer 3, und einer manuellen Eingabevorrichtung
(wie Tastatur und Maus) 4, die an den Computer 3 angeschlossen
ist.
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Der
Servosteuerabschnitt 2 betreibt und steuert die Servomotoren
der X-, Y- bzw. Z-Achsen auf der Basis der Betriebsbefehle, die
von der CNC 1 ausgegeben werden. Die CNC 1 besteht
aus bekannter Hardware, und ihre Funktionsblöcke weisen einen Speicher,
einen Analyseabschnitt, einen Beschleunigungs- und Verzögerungssteuerabschnitt 1,
einen Interpolationsabschnitt und einen Beschleunigungs- und Verzögerungsabschnitt 2 auf.
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Der
Analyseabschnitt analysiert das Befehlsprogramm, das aus dem Speicher
gelesen wird, und dieses analysierte Befehlsprogramm wird im Beschleunigungs-
und Verzögerungssteuerabschnitt
in leicht zu verarbeitende Daten umgewandelt. Nach dem Durchlaufen
eines Filterprozesses vor der Interpolation im Beschleunigungs-
und Verzögerungssteuerabschnitt 1 durchläuft der
Ausgang des Analyseabschnitts eine Interpolationsverarbeitung im
Interpolationsabschnitt. Mit anderen Worten werden die Punkte auf
dem Befehlsweg, die durch die Daten angegeben werden, welche in
dem Beschleunigungs- und Verzögerungsabschnitt 1 verarbeitet
werden, in einem festgelegten Abfragezeitraum interpoliert und zum
ausgegebenen Beschleunigungs- und Verzögerungssteuerabschnitt 2 ausgegeben.
Der Beschleunigungs- und Verzögerungsabschnitt 2 führt einen
Filterprozess nach der Interpolation durch, und dieser Ausgang wird
dem Servosteuerabschnitt 2 übermittelt. Aufgrund dessen
steuert der Servosteuerabschnitt 2 die Servomotoren der
X-, Y- bzw. Z-Achsen im allgemein bekannten Modus.
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Die
Bedingungen, die den Inhalt der Betriebsbefehle spezifisch beeinflussen,
welche dem Servosteuerabschnitt 2 übermittelt werden, wenn die
CNC 1 diese Prozesse durchläuft, sind u.a.:
(a) die
Zeitkonstanten bei der Beschleunigungs- und Verzögerungs-Steuerung nach der
Interpolation (Filterprozess); (b) die Zeitkonstanten bei der Beschleunigungs- und Verzögerungssteuerung
vor der Interpolation (Filterprozess); (c) der zulässige Eckgeschwindigkeitswert
zur Durchführung
der automatischen Eckbeschleunigung; (d) der zulässige Beschleunigungswert zur
Durchführung
der automatischen Verzögerung
an einem Abschnitt, bei dem die Beschleunigung hoch ist; und (e)
die zulässige
Verzögerungsänderungsmenge
zur Durchführung
der automatischen Verzögerung
an einem Abschnitt, wobei die Änderung
der Beschleunigung groß ist.
Die zur Spezifizierung dieser Bedingungen verwendeten Parameter
werden vorher in dem Speicher der CNC 1 oder gelegentlich
in dem Speicher gespeichert, der im Personalcomputer 3 eingebaut
ist, der an die CNC 1 angeschlossen ist.
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Mit
Hilfe des Konzeptes eines vorstehend beschriebenen Parametersatzes
auf der Basis einer Anzahl von Abfrage-Einstellungen werden mehrere
Parametersätze
im Speicher in der CNC (oder gelegentlich im Speicher des Personalcomputers 3)
erzeugt, und zwar in der Form von "Parametersätzen, die aus mehreren Arten
von Parametern bestehen",
die jeweils errichtet sind als Reaktion auf Bedürfnisse, wie die Priorität für die Genauigkeit,
Priorität
für die
Geschwindigkeit und die Priorität
für Stoßdämpfung.
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In
dieser Ausführungsform
werden die vorstehend genannten (a) bis (e) hier eingesetzt als
Bestandteilelemente jedes Parametersatzes. Insbesondere werden (a)
die Zeitkonstanten bei der Beschleunigungs- und Verzögerungssteuerung
nach der Interpolation (Filterprozess), (b) die Zeitkonstanten bei
der Beschleunigungs- und Verzögerungssteuerung
vor der Interpolation (Filterprozess), (c) der zulässige Eckgeschwindigkeitswert
zur Durchführung
der automatischen Eckverzögerung,
(d) der zulässige
Verzögerungswert
zur Durchführung
der automatischen Verzögerung
an einem Abschnitt, bei dem die Beschleunigung hoch ist, und (e)
die zulässige Beschleunigungsänderungsmenge
zur Durchführung
der automatischen Verzögerung
an einem Abschnitt, wo die Änderung
der Verzögerung
groß ist,
als Bestandteilelemente jedes Parametersatzes eingesetzt.
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Jeder
dieser Parameter beeinflusst je nach seiner Größe eine gewünschte Bedingung (beispielsweise Stoßgröße, Grad
der Pfadgenauigkeit, und Bearbeitungsgeschwindigkeit) in Bezug auf
mechanische Vorgänge.
In Bezug auf (a) die Filterzeitkonstante nach der Interpolation
gilt zuerst, dass bei groß eingestellter
Zeitkonstante der Stoß sinkt,
aber die Pfadgenauigkeit schlechter wird. Wird dagegen die Zeitkonstante
klein eingestellt, steigt der Stoß, aber die Pfadgenauigkeit
verbessert sich. Somit existiert eine Ausgleichsbeziehung.
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In
Bezug auf (b) die Filterzeitkonstante vor der Interpolation gilt
entsprechend, dass sich bei groß eingestellter
Zeitkonstante die Pfadgenauigkeit verbessert, aber die Bearbeitungsgeschwindigkeit
(Bewegungsgeschwindigkeit) langsamer wird. Wird die Zeitkonstante
dagegen klein eingestellt, verschlechtert sich die Pfadgenauigkeit,
aber die Bearbeitungsgeschwindigkeit (Bewegungsgeschwindigkeit)
wird schneller.
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In
Bezug auf (c) den zulässigen
Eckgeschwindigkeitswert gilt weiter, dass sich bei groß eingestelltem zulässigem Geschwindigkeitswert
die Pfadgenauigkeit verschlechtert, aber die Bearbeitungsgeschwindigkeit (Bewegungsgeschwindigkeit)
schneller wird. Wird dagegen der zulässige Geschwindigkeitswert
klein eingestellt, verbessert sich die Pfadgenauigkeit.
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In
Bezug auf (d) den zulässigen
Beschleunigungswert gilt entsprechend, dass sich bei groß eingestelltem
zulässigem
Beschleunigungswert die Pfadgenauigkeit verschlechtert, aber die
Bearbeitungsgeschwindigkeit (Bewegungsgeschwindigkeit) schneller
wird. Wird dagegen der zulässige
Beschleunigungswert klein eingestellt, verbessert sich die Pfadgenauigkeit.
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In
Bezug auf (e) die zulässige
Beschleunigungsänderungsmenge
gilt, dass sich bei groß eingestellter zulässiger Beschleunigungsänderungsmenge
die Pfadgenauigkeit verschlechtert, aber die Bearbeitungsgeschwindigkeit
(Bewegungsgeschwindigkeit) schneller wird. Wird dagegen die zulässige Beschleunigungsänderungsmenge
klein eingestellt, verbessert sich die Pfadgenauigkeit.
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Bei
der Bestimmung des Parametersatzes werden daher unter Berücksichtigung
dieser Ausgleichsbeziehung die folgenden einzelnen Werte für jeden
Parameter in drei Stufen erstellt, d.h. einzelne große, mittlere und
kleine Werte, und ein Einzelwert für jeden Parameter wird derart
extrahiert, dass ein Parametersatz erzeugt wird. Die Einzelwerte
für jeden
Parameter werden folgendermaßen
angezeigt. Man beachte, dass zur Bestimmung jedes Parameter in (a)
bis (e) als Variable, die Symbole T1, T2, F und A entsprechend der
Umstände
verwendet werden, wobei T1 die Zeitkonstante während der Beschleunigungs- und der Verzögerungssteuerung
nach der Interpolation bezeichnet, T2 die Zeitkonstante während der
Beschleunigungs- und Verzögerungssteuerung
vor der Interpolation bezeichnet, und F die zulässige Eckgeschwindigkeit bezeichnet.
Zudem wird A zur Bezeichnung der zulässigen Beschleunigungs- und
der zulässigen
Geschwindigkeitsänderung verwendet,
und veranschaulicht diese beiden wie gezeigt. Zeitkonstante nach
der Interpolation T1:
T1a (klein), T1 b (mittel), T1 c (groß);
Zeitkonstante
vor der Interpolation:
T2a (groß), T2b (mittel), T2c (klein);
Zulässige Eckgeschwindigkeit
F:
Fa (klein), Fb (mittel), Fc (groß);
Zulässige Beschleunigungs-
bzw. zulässige Änderungsmenge
A:
Aa (klein), Ab (mittel), Ac (groß)
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Dann
werden die folgenden Parametersätze
1 bis 3 (drei Sätze
insgesamt) für
diese einzelnen Wertegruppen aufgestellt.
Parametersatz 1:
T1a, T2a, Fa, Aa
Parametersatz 2: T1b, T2b, Fb, Ab
Parametersatz
3: T1c, T2c, Fc, Ac
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In
dem Speicher der CNC 1 (oder dem Speicher des Personalcomputers 3),
werden die Daten, die die Parametersätze 1 bis 3 angeben, vorher
gespeichert, und zwar zusammen mit den Daten für diese jeweiligen Einzelwerte
der Parameter T1 (T1a, T1b, T1c), die Einzelwerte von T2 (T2a, T2b,
T2c), die Einzelwerte von F (Fa, Fb, Fc) und die Einzelwerte von
A (Aa, Ab, Ac). Man kann diese gespeicherten Daten beispielsweise
durch Verwendung der manuellen Eingabevorrichtung 4 verändern, die
an dem Personalcomputer 3 angeschlossen ist.
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Bei
der vorstehend genannten Technologie wählt ein Anwender unter Berücksichtigung
der beabsichtigten Anwendung einen Parametersatz aus den Parametersätzen 1 bis
3, die derart erstellt wurden. Die CNC 1 gibt dann einen
Betriebsbefehl an den Servosteuerabschnitt 2 entsprechend
den Parameterwerten, die durch den ausgewählten Parametersatz angegeben
werden. Die 2 zeigt gesammelt die Eigenschaften
der Parametersätze
1 bis 3 (die Ausgleichsbeziehungen gemäß jeder eingestellten Auswahl).
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Wie
vorher erläutert
sind die Ergebnisse unabhängig
davon, welcher Parameter ausgewählt
wird, aufgrund dieser Ausgleichsbeziehungen in vielen Fällen unzufriedenstellend,
so dass man genauere Einstellungen vornehmen möchte (z.B. dass "etwas mehr Priorität der Genauigkeit", "etwas mehr Priorität der Geschwindigkeit" oder "etwas mehr Priorität der Stoßdämpfung" gegeben wird). Wie
vorstehend erwähnt
kann der allgemeine Anwender die Parameterwerte schwer ändern, damit
er auf diese Anforderungen reagiert.
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Daher
kann gemäß den Eigenschaften
der vorliegenden Erfindung leicht ein Zwischenwert eines eigenständig erstellten
Parametersatzes erzeugt werden und durch Interpolieren mit einem
bestimmten Interpolationskoeffizient verwendet werden. Ein Beispiel
für eine
solche Erzeugung von Zwischenwerten ist nachstehend erläutert.
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Der
Interpolationskoeffizient ist angegeben durch S, und ein Speicherraum
zum Einstellen des S-Werts als variabler Parameter wird in der CNC 1 oder
dem Personalcomputer 3 aufgebaut. Die Werte, die S erzielen
kann, sind 0 ≤ S ≤ 1, und innerhalb
dieses Intervalls gilt, dass je näher der Wert an 0 ist, desto
mehr Vorrang hat die Genauigkeit, und je näher der Wert an 1 ist, desto
mehr Vorrang hat die Geschwindigkeit.
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Die
zwei Parametersätze
werden aus den Parametersätzen
1, 2 und 3 entnommen, und von diesen beiden entnommenen Sätzen ist
der Parametersatz, der die höchste
Priorität
der Genauigkeit (S = O) gibt, P (Parameterinhalt ist angegeben durch
T1p, T2p, Fp, Ap), wohingegen der Parametersatz, der die höchste Priorität der Geschwindigkeit
gibt, Q ist, (Parameterinhalt ist angegeben durch T1q, T2q, Fq,
Aq), und der Parametersatz Y, der durch eine Interpolation erzeugt
wird, wird erhalten mittels Y = (1 – S) × P + S × Q.
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Für sämtliche
Bestandteilelemente in dem Parametersatz, der durch eine Interpolation
erzeugt wird, gilt: T1y = (1 – S) × T1p + S × T1q T2y
= (1 – S) × T2p +
S × T2q Fy = (1 – S) × Fp + S × Fq Ay = (1 – S) × Ap + S × Aq
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Durch
einfaches Einstellen des Wertes des Interpolationskoeffizienten
S, kann der Anwender einen Zwischenwert zwischen einem Parametersatz
erhalten, der der Genauigkeit Vorrang gibt und einzeln bereitgestellt
wird, und einem Parametersatz, der der Geschwindigkeit Vorrang gibt
und einzeln bereitgestellt wird. Folglich kann in Reaktion auf die
Forderung des Anwenders nach einer Parameteränderung, der "etwas mehr Genauigkeit" oder "etwas mehr Geschwindigkeit" wünscht, eine
Vorrichtung bereitgestellt werden, die die Parametermodifikation
ermöglicht,
ohne dass der Anwender belastet wird.
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Wenn
die Parametersätze
1 bis 3, wie in der 2 gezeigt, wie in der vorliegenden
Ausführungsform eingestellt
werden, wenn ein Anwender etwas mehr Priorität für die Geschwindigkeit wünscht, als
derzeit der Fall ist, sollte S um eine geeignete Menge erhöht werden,
wohingegen, wenn ein Anwender etwas mehr Priorität der Genauigkeit geben möchte, S
um eine geeignete Menge gesenkt werden sollte.
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Eine
solche Einstellung erfolgt aus Sicht der Geschwindigkeit (mit anderen
Worten der Bearbeitungs- oder Betriebszeit) oder der Bearbeitungsgenauigkeit,
oder aus Sicht der Größe des Stoßes, der
mit der Beschleunigung oder der Verzögerung der Maschine einhergeht.
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Zusammengefasst
wird in der vorliegenden Ausführungsform
die Beziehung zwischen jedem dieser Gesichtspunkte und der Größe S folgendermaßen ausgedrückt:
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Man
beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Interpolationskoeffizient
S durch einen Anwender mit Hilfe einer manuellen Eingabevorrichtung 11 der
CNC 1 angegeben wird, jedoch kann er ebenfalls mit der
manuellen Eingabevorrichtung 4 angegeben werden, die am
Personalcomputer 3 angeschlossen ist. Zudem muss die Anzahl
der Parametersätze,
die erstellt werden müssen,
nicht gleich drei sein, es können gewöhnlich zwei
oder mehr Parameter eingestellt werden. Man braucht jedoch keine
große
Anzahl von Parametersätzen
zu erstellen, da eine eingehende Justierung erzielt werden kann
durch Justieren des Interpolationskoeffizienten S auf der Basis
der Eigenschaften der Erfindung.
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Man
beachte, dass als Verfahren zum Angeben des Interpolationskoeffizienten
S, ein Volumen, das kontinuierlich bewegt werden kann, oder eine
Software-Komponente in der manuellen Eingabevorrichtung 11 der
CNC 1 oder der manuellen Eingabevorrichtung 4 des
Personalcomputers 3 eingestellt werden kann, mit dem Ergebnis,
dass der Interpolationskoeffizient S mit dem Register spezifiziert
wird, das durch eine Volumen- oder
eine Software-Komponente angegeben wird. Die 4 zeigt
ein Beispiel, das eine Schnittstelle zum Menschen (Auswahlschirm)
einsetzt, der einen Zwischenwert gemäß einer Schieber-Softwarekomponente
angibt. Ein Parametersatz, der der Geschwindigkeit Vorrang gibt
und ein Parametersatz, der der Genauigkeit Vorrang gibt, werden
erstellt, und die Werte dieser Parametersätze werden als Werte an beiden
Enden verwendet, so dass der Zwischenwert auf der Basis der Position
des Schiebers (siehe Pfeil) bestimmt werden kann, den der Anwender
beispielsweise mit der Maus spezifiziert.
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Darüber hinaus
kann die Angabe und die Veränderung
des Interpolationskoeffizienten S nicht nur von der manuellen Eingabeeinrichtung 4 des
Personalcomputers 3, sondern auch von dem Bearbeitungsprogramm
durchgeführt
werden.
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Das
Fließschema
in 3 zeigt schließlich eine Übersicht über das Einstellverfahren des
Parametersatzes mit dem Interpolationskoeffizienten S. Die Hauptpunkte
jedes Schritts sind wie folgt.
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Schritt
S1: Zwei beliebige Parametersätze
werden ausgewählt
aus der Gruppe der Parametersätze. Man
beachte, dass die beiden Parametersätze durch den Anwender mit
der manuellen Eingabevorrichtung 11 der CNC 1 ausgewählt werden
können.
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Schritt
S2: Die ausgewählten
Parametersätze
werden in den internen RAM im Innern des Speichers der CNC 1 kopiert.
Die internen RAM-Daten, bei denen der Parametersatz, der der Genauigkeit
mehr Priorität gibt,
kopiert wird, wird mit P bezeichnet, und die Daten im internen RAM,
bei denen der Parametersatz, der der Bearbeitungsgeschwindigkeit
mehr Priorität
gibt, kopiert wird, wird mit Q bezeichnet.
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Schritt
S3: Die Daten des Interpolationskoeffizienten S, die der Anwender
mit der manuellen Eingabevorrichtung angegeben hat, wird aus dem
Speicher in die CNC 1 gelesen.
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Schritt
S4: Mit dem gelesenen Interpolationskoeffizienten S wird die Interpolation
ausgeführt
und der Parametersatz Y wird berechnet und erhalten unter Verwendung
von Y = (1 – S) × P + S × Q. Die
Berechnung jedes Bestandteilelementes ist wie folgt. Ty
= (1 – S) × T1p +
S × T1q Fy = (1 – S) × Fp + S × Fq Ay = (1 – S) × Ap + S × Aq
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Man
beachte, dass hier Ty für
T1y oder T2y oder für
beide steht. In dem Fall, bei dem T1y und T2y in dem Parametersatz
enthalten sind, werden sie wie vorstehend erläutert jedoch zu: T1y
= (1 – S) × T1p +
S × T1q T2y = (1 – S) × T2p +
S × T2q
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Schritt
S5: Der erhaltene Parametersatz wird angewendet, so dass man Betriebsbefehle
erzeugt und die Steuerung durchführt.
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Erfindungsgemäß wird die
vorstehend vorgeschlagene Steuervorrichtung, welche Parametersätze erzeugt,
mit denen der Steuerinhalt eines Servosystems bestimmt wird, verbessert,
indem man die Einstellung und Justierung der Parameter erleichtert,
so dass Ergebnisse hervorgebracht werden, die näher an den vom Anwender gewünschten
Bedingungen liegen. So kann beispielsweise der Notwendigkeit an
der Gabe von "etwas
Priorität
für die
Pfadgenauigkeit", "etwas mehr Priorität für die Betriebsgeschwindigkeit" oder "etwas mehr Priorität für die Stoßdämpfung" nachgekommen werden.
