-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Filtervorrichtung, die
dazu verwendet wird, Positionier-Befehle einer Maschinen-Steuereinheit
so zu verarbeiten, dass die Schwingung eines mechanischen Systems
bei Beschleunigung und Abbremsung unterdrückt wird.
-
Herkömmlich ist
ein Segmentfilter (Bewegungsmittelungsfilter) als eine Softwarefunktion
bekannt, um die Schwingung eines mechanischen Systems während einer
Beschleunigung und einer Abbremsung zu unterdrücken; und um weich einen Motor
in einer Maschinen-Steuereinheit, die in einer Positionierungsvorrichtung,
oder dergleichen, verwendet wird, zu drehen. 3 zeigt ein
Blockdiagramm eines herkömmlichen
Segmentfilters und 4 zeigt ein Flussdiagramm, das
einen Betriebsablauf zum Zeitpunkt einer Änderung einer Zeitkonstanten
dieses Filters darstellt.
-
Das
herkömmliche
Filter ist, wie
3 zeigt, aus einer Eingangs-
und einer Ausgangseinheit und einem einzelnen Filter aufgebaut.
Ein Vorgang wird angewandt, bei dem eingegebene Segmente aufeinanderfolgend
einer Filterverarbeitung unterworfen werden und durch eine Software
ausgegeben werden (z.B.
JP-A-2001-306118 ).
-
Allerdings
werden mit dem herkömmlichen Segmentfilter
dann, wenn fortlaufende Eingabebefehle eingegeben werden, um eine
Positionierung vorzunehmen, die folgenden zwei Verfahren angewandt,
um die Filterkonstante umzuändern,
ohne einen positionsmäßigen Fehler
zu verursachen.
- (1) Der Vorgang wartet auf
den Abschluss der Löschung
eines vorherigen Filters.
- (2) Der verbleibende Betrag des Filters wird auf einmal ausgegeben.
-
Allerdings
ist, in Verbindung mit dem Verfahren (1), ein Problem dahingehend
vorhanden, dass, da die Zeit zum Warten auf den Abschluss des Löschens des
vorherigen Filters zum Zeitpunkt einer Änderung der Zeitkonstanten
eines Filters vorhanden ist, die Taktzeit im Verhältnis zu
der Zeitkonstanten des Filters lang wird. Mit dem Verfahren (2)
wird, da alle Befehle in einem Puffer des Filters auf einmal ausgegeben
werden, ein Befehl eines extrem großen Werts in einem einzelnen
Befehl ausgegeben, so dass der Filterausgang nicht mehr gleichmäßig ist. Demzufolge
ist dabei ein Problem dahingehend vorhanden, dass eine Beschädigung bei
der Maschine hervorgerufen wird, die durch einen solchen Befehlt gesteuert
wird.
-
Die
Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen, verschiedene
Probleme gemacht worden und deren Aufgabe ist es, eine Filtervorrichtung
zu schaffen, die dazu geeignet ist, eine Erhöhung in der Taktzeit, die durch
die Änderung
einer Zeitkonstanten des Filters hervorgerufen wird, zu verringern,
ohne einen positionsmäßigen Fehler
zu verursachen, und dazu geeignet ist, den Filterausgang glatt zu
gestalten.
-
Die
vorstehenden und andere Aufgaben der Erfindung werden durch eine
Filtervorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
-
Aufgrund
der charakteristischen Merkmale der Erfindung ist es möglich, die
Filterzeitkonstante zu ändern,
ohne auf den Abschluss des Löschens des
vorherigen Filters zu warten, und der Motor kann störungsfrei
gedreht werden.
-
1 zeigt
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Filtervorrichtung für eine Maschinen-Steuereinheit
gemäß der Erfindung
darstellt;
-
2 zeigt
ein Flussdiagramm, das einen Verarbeitungsvorgang des Verfahrens
gemäß der Erfindung
darstellt;
-
3 zeigt
ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Filters einer herkömmlichen
Maschinen-Steuereinheit darstellt;
-
4 zeigt
ein Flussdiagramm, das den Betriebsablauf des herkömmlichen
Filters darstellt; und
-
5 zeigt
ein Diagramm, das den Effekt der Erfindung darstellt.
-
Nachfolgend
wird eine Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen angegeben. 1 zeigt ein Blockdiagramm,
das den Aufbau einer Filtervorrichtung für eine Maschinen-Steuereinheit
gemäß der Erfindung
darstellt. Die Filtervorrichtung für die Maschinen-Steuereinheit
der Erfindung ist, wie in der Zeichnung dargestellt ist, aus Eingangs-/Ausgangseinheiten,
einem Schalter zum Umschalten des Eingangs und einer Mehrzahl unabhängiger Filter
aufgebaut. In der Zeichnung wird eine Vielzahl unabhängiger Filter für eine Filterverarbeitung
verwendet, was herkömmlich
durch einen einzelnen Filter durchgeführt wird, und eine Umschaltung
der Filterzeitkonstante wird durch Ändern des Eingangs zu einem
Filter hin, für den
das Löschen
des Filters abgeschlossen worden ist, realisiert.
-
2 zeigt
ein Flussdiagramm, das einen Verarbeitungsvorgang in der Filtervorrichtung
der Maschinen-Steuereinheit, die in 1 dargestellt
ist, zeigt. Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 wird
eine Beschreibung vorgenommen, um ein Beispiel anzugeben, in dem
die Filtervorrichtung der Maschinen-Steuereinheit der Erfindung
zwei Filter aufweist.
-
In
diesem Beispiel wird die Filterverarbeitung mit einer Filterzeitkonstanten
1 vorgenommen, die sich auf einen Befehl 1 bezieht, und die Filterverarbeitung
wird auch mit einer Filterzeitkonstanten 2 vorgenommen, die sich
auf einen Befehl 2 bezieht, während
Befehl 1 und Befehl 2 verarbeitet werden. Wenn der Befehl 1 in die
Filtervorrichtung eingegeben ist, wird ein Segment des Befehls 1
zu dem Filter 1 eingegeben, der die Filterzeitkonstante 1 besitzt,
um dadurch die Filterverarbeitung 1 zu bewirken. Wenn das Löschen des
Befehls 1 abgeschlossen ist und der Befehl 2 in die Filtervorrichtung
eingegeben ist, wird die Segment-Eingabe umgeändert und das Segment des Befehls
2 wird zu dem Filter 2 eingegeben, der die Filterzeitkonstante 2
besitzt, um dadurch eine Filterverarbeitung 2 zu bewirken. An diesem
Punkt wird das Segment des Befehls 2 nicht zu dem Filter 1 eingegeben,
sondern die Filterverarbeitung wird fortgeführt, bis die verbleibende Menge
der Segmente in dem Filter 0 wird. Dann wird die Summe der Segmente,
die durch die Filter 1 und 2 verarbeitet ist, ausgegeben.
-
Demzufolge
kann die Filterzeitkonstante gerade dann, wenn eine verbleibende
Menge an Segmenten in dem Filter 1 vorhanden ist, dadurch umgeändert werden,
dass eine Umschaltung zu dem Filter 2 vorgenommen wird, ohne auf
den Abschluss des Löschens
des Filters 1 zu warten und ohne Löschen der verbleibenden Menge
der Segmente in dem Filter auf einmal. Zusätzlich wird die Filterverarbeitung,
da die Summe der Segmente, die durch die Filter 1 und 2 verarbeitet
ist, ausgegeben wird, möglich
gemacht, ohne einen positionsmäßigen Fehler
hervorzurufen.
-
5 zeigt
ein Diagramm, das einen Effekt der Erfindung darstellt, in dem ein
Vergleich in der Taktzeit zwischen der konventionellen Filterverarbeitung
und der Filterverarbeitung, bei der das Verfahren der Erfindung
in einem Fall angewandt wird, vorgenommen wird, bei dem eine angemessene
Beschleunigung und Abbremsung von einem Punkt A zu einem Punkt B
vorgenommen werden (Filterzeitkonstante ist groß) und eine starke Beschleunigung und
Abbremsung von Punkt B zu dem Punkt C vorgenommen werden (Filterzeitkonstante
ist kurz). Es kann anhand der Zeichnung gesehen werden, dass die
Taktzeit durch die Verwendung der Filter, bei denen das Verfahren
der Erfindung angewandt wird, verglichen mit dem herkömmlichen
Fall verringert wird.
-
Wie
vorstehend beschrieben ist, wird, entsprechend dem Verfahren der
Erfindung, ein Vorgang angewandt, bei dem der Eingang durch Verwenden
einer Vielzahl von unabhängigen
Filtern geändert
wird. Deshalb werden Vorteile dahingehend erzielt, dass eine Erhöhung in
der Taktzeit, die sich durch die Änderung der Filterzeitkonstante
ergibt, was ein Problem des herkömmlichen
Segmentfilters gewesen ist, verringert werden kann, ohne einen positionsmäßigen Fehler
zu verursachen, und dass der Filterausgang geglättet werden kann, so dass keine nutzlose
Beschädigung
an der Maschine hervorgerufen wird.