MXPA00008409A - Engranaje electronico de/a movimiento de seguidor diferente de cero con ajuste de fase - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un controlador de movimiento y un método de controlar el movimiento de una pluralidad de ejes que impide que se genere un comando de posición discontinuo a un eje seguidor. Un circuito o rutina de función de transferencia de modo de seguidor genera un comando de posición en respuesta a una posición de eje maestro. Esta función puede estar en la forma de engranaje o acción de leva electrónicos. Un cerrojo de polimerización es utilizado para desplazar cualquier cambio de posición que sea resultado de un cambio de modo, tal como cambiar de engranaje electrónico a acción de leva electrónica, cambiar perfiles de leva o relaciones de engranaje, o cambiar el eje maestro. El cerrojo es sumado con el comando de posición de función de transferencia y un comando de posición de generador de perfil de movimiento estándar para proporcionar el comando de posición de eje seguidor. El cerrojo es re-calculado cada vez que se cambia el modo de seguidor. Un comando de parar puede ser usado para bloquear o habilitar selectivamente una señal de comando de movimiento independiente, permitiendo que el eje seguidor permanezca en movimiento cuando se desactiva el modo de seguidor (no siguiendo al eje maestro), o permitiendo que el modo de seguidor sea activado mientras el eje seguidor estáen movimiento sin un cambio súbito de posición. Circuitería de cálculo de gatillo es usada para pre-calcular la temporización para activar el modo de seguidor cuando el modo de seguidor es cambiado de inactivo a activo mientras el eje seguidor estálisto en movimiento, tal que los ejes estén en fase después de un tiempo de disposición en rampa.

Description

ENGRANAJE ELECTRÓNICO DE/A MOVIMIENTO DE SEGUIDOR DIFERENTE DE CERO CON AJUSTE DE FASE Descripción Campo Técnico La presente invención se refiere generalmente a un controlador de movimiento y un método para controlar una pluralidad de ejes, y mas particularmente a un controlador de movimiento y método para controlar el movimiento de un eje seguidor que se mueve en respuesta a la posición de un eje maestro, donde el eje seguidor es capaz de permanecer en movimiento a una velocidad especificada cuando el modo de seguidor es cambiado de activo a inactivo, el modo de seguidor puede ser cambiado de inactivo a activo mientras el eje seguidor está en movimiento sin un salto discontinuo en la posición del eje seguidor, y los ejes maestro y seguidor pueden ser colocados automáticamente en sincronía cuando el modo de seguidor es cambiado de inactivo a activo, independientemente del movimiento del eje seguidor. Antecedentes de la Invención Hay una variedad de aplicaciones que requieren de movimiento sincronizado entre una pluralidad de componentes. En Tales ambientes, cada componente es típicamente referido como un eje. El movimiento de un eje puede ser rotacional, lineal, o algún otro movimiento mas complejo. Algunas aplicaciones requieren que se mueva un eje en respuesta a otro eje, tal como engranaje electrónico, u operaciones electrónicas de leva. En tales aplicaciones, por ejemplo, puede usarse un controlador de movimiento para mover un eje seguidor en respuesta a la posición de un eje maestro. Muchos controladores de movimiento proveen aspectos de engranaje y leva electrónicos en sus productos. Por ejemplo, los controles de movimiento Modicon de Schneider Automation proveer engranaje o acción de leva electrónicos. Los controladores de movimiento CyberBasic 3220/3240 también incorporan tanto engranaje como acción de leva. Sin embargo, los controladores CyberBasic requieren que los usuarios coloquen el eje seguidor en la posición correcta antes de "activar" la acción de leva. Otros controladores conocidos, tales como los controladores de un solo eje QMOT y BMOT, incorporan engranaje electrónico pero no acción de leva . Existen ciertos problemas para los controladores de movimiento capaces de cambiar modos de operación. Como en los controladores de movimiento CyberBasic, se requiere que los usuarios coloquen un eje seguidor antes de "activar" un modo particular. En otros controladores, cambiar el modo abruptamente cambiaba la posición deseada del eje seguidor, que intentaba de inmediato moverse a la posición deseada del nuevo modo. Esto creaba un tirón en el movimiento, que puede desgastar o dañar el e e . Los controladores previos carecían de mecanismos para permitir a un eje seguidor continuar moviéndose a una velocidad especificada después de que se hubiera expedido un comando para "desactivar" el modo seguidor (ordenando al eje seguidor a dejar de responder al eje maestro) , o para permitir que el modo seguidor se "activara" mientras el eje seguidor estaba en movimiento sin ocasionar saltos súbitos en la posición del eje seguidor. A mayor abundamiento, los controladores previos requerían que los ejes fuera de fase fueran ajustados manualmente después de "activar" el modo seguidor a fin de sincronizarlos, o requerir que el modo seguidor fuese activado desde un estado detenido del eje seguidor solamente. La presente invención proporciona un controlador de movimiento y un método de controlar el movimiento de un eje seguidor que no requiere que un usuario coloque el eje seguidor antes de "activar" un modo, y que impide un tirón en el movimiento cuando se cambian modos . Compendio de la Invención La presente invención está dirigida a un controlador de movimiento que impide un comando de posición discontinua a un eje seguidor cuando se cambia un modo seguidor. El controlador de movimiento incluye un generador de perfil de movimiento que genera un valor o comando de posición de perfil de movimiento, un generador de posición de función de transferencia que genera un valor de posición de función de transferencia, y un cerrojo que genera un valor de posición de polarización. El valor de posición de perfil de movimiento, el valor de posición de función de transferencia y el valor de posición de polarización, son provistos a un sumador de comandos que genera un valor o comando de posición de eje seguidor en respuesta al valor de posición de perfil de movimiento, el valor de posición de función de transferencia, y el valor de posición de polarización. El valor de posición de eje seguidor controla la posición del eje seguidor. El valor de posición de polarización desplaza un cambio en el valor de posición de función de transferencia que es resultado de un cambio en el modo seguidor. Es decir, el valor de posición de polarización cancela cualquier disrupción al comando de posición de eje seguidor cuando se cambia la función de transferencia del modo seguidor. El valor de posición de polarización es calculado en respuesta a un cambio en el modo seguidor. El generador de perfil de movimiento genera un valor o comando de perfil de movimiento que mueve suavemente el eje seguidor en sincronía con el eje maestro. Como se entiende en la materia, el generador de perfil de movimiento puede funcionar para disponer lentamente en rampa el eje seguidor hasta la velocidad deseada, y disponer lentamente en rampa el eje seguidor hacia abajo hasta cero. El generador de perfil de movimiento puede también funcionar para mover el eje seguidor en fase con el eje maestro. El generador de posición de función de transferencia genera el valor de posición de función de transferencia en respuesta a un valor de posición de eje maestro. En un modo de operación, el valor de posición de función de transferencia es un valor multiplicador constante por el valor de posición de eje maestro (es decir, engranaje electrónico) . Este valor multiplicador constante puede ser cambiado de un primer valor a un segundo valor. El valor de posición de polarización cambia en respuesta a un cambio en el valor multiplicador constante. En otro modo de operación, el generador de posición de función de transferencia incluye una primera tabla de consulta de función de transferencia que proporciona un primer valor de posición de función de transferencia en respuesta a un valor particular de posición de eje maestro (es decir, acción de leva electrónica) . El modo puede ser cambiado de modo que el generador de posición de función de transferencia incluya una segunda tabla de consulta de función de transferencia que aporte un segundo valor de posición de función de transferencia en respuesta al valor particular de posición de eje maestro. El valor de posición de polarización cambia en respuesta a un cambio de la primera tabla de consulta a la segunda tabla de consulta. El modo seguidor puede cambiar "activando" o "desacti-vando" el modo de seguimiento. El modo de seguidor puede también cambiar cambiando el valor del multiplicador constante de la función de transferencia, o cambiando la tabla de consulta. Adicionalmente, el modo de seguidor puede cambiar conmutando de una operación de engranaje electrónico a una operación de acción de leva electrónica, o de una operación de acción de leva electrónica a una operación de engranaje electrónico, o cambiando el eje maestro a un nuevo eje maestro. En cada caso, el valor de posición de polarización es calculado para desplazar un valor de posición discontinuo de eje seguidor que esté siendo generado. En un sentido mas amplio, la invención proporciona un controlador de movimiento que incluye circuitería para generar un primer valor de posición en respuesta a un primer valor de posición de eje, y circuitería para generar un segundo valor de posición que desplaza un cambio en el primer valor de posición debido a un cambio en un modo de operación de la circuitería para generar un primer valor de posición. El controlador de movimiento también incluye circuitería para generar un segundo valor de posición de eje en respuesta al primer valor de posición y el segundo valor de posición. Como se usa en la presente, la "circuitería" puede ser cableada físicamente, una rutina de software, o cualquier combinación de éstas. El controlador de movimiento puede incluir además circuitería para generar un tercer valor de posición para mover el segundo eje en sincronía con el primer eje. En este caso, la circuitería para generar un segundo valor de posición de eje genera el segundo valor de posición de eje en respuesta al tercer valor de posición además del primer valor de posición y el segundo valor de posición. La invención también incluye un método de impedir un comando de posición discontinua a un eje seguidor cuando se cambia un modo de seguidor. El método incluye los pasos de proporcionar un valor de posición de eje maestro y generar un valor de posición de función de transferencia en respuesta al valor de posición de eje maestro. El método también incluye generar un valor de posición de perfil de movimiento, generar un valor de posición de polarización que desplaza un cambio en el valor de posición de función de transferencia debido a un cambio en el modo de seguidor; y generar un valor de posición de eje seguidor en respuesta al valor de posición de perfil de movimien-to, el valor de posición de función de transferencia, y el valor de posición de polarización. El controlador de movimiento y el método de la presente invención evita el problema habitual con la acción de leva electrónica (y el engranaje electrónico cuando se implementa en un modo posicional en vez de un modo de velocidad) de requerir que la posición del eje seguidor sea la correcta cuando se activa la acción de leva (o engranaje posicional) . En ocasiones es deseable habilitar un eje seguidor para continuar moviéndose a una velocidad especificada una vez que se "desactiva" el modo de seguidor. Por ejemplo, si el controlador de movimiento está operando un sistema de banda transportadora en el cual artículos por empacarse son movidos vía un eje maestro, y se dispone material de empaque sobre los artículos vía un eje seguidor, si el sistema debe sacarse de línea, puede ser deseable mantener ambos ejes moviéndose modo que no se echen los artículos para atrás . El controlador de movimiento de la presente invención incluye un comando de movimiento independiente para proporcionar la entrada para el generador de perfil de comando de movimiento estándar. Tal entrada puede ser bloqueada o habilítada selectivamente por medio de un comando de parar. Escogiendo habilitar la entrada cuando el modo de seguidor es desactivado, puede usarse la entrada para permitir al eje seguidor continuar el movimiento independiente del eje maestro. A mayor abundamiento, el comando de parar puede ser activado para bloquear la señal de comando de movimiento independiente cuando se activa el modo de seguidor desde un estado en movimiento sin que el eje seguidor salte súbitamente en respuesta a una suma de la velocidad actual y la salida de la función de transferencia. El controlador de movimiento de la presente invención puede también incluir circuitería de cálculo de gatillo, que habilita a los ejes a ser colocados automáticamente en fase después de que se activa el modo de seguidor desde un estado de movimiento del eje seguidor. El cálculo toma en cuenta las velocidades de rampa y parámetros actuales para pre-calcular la temporización necesaria para que se active el modo de seguidor tal que los ejes estén en sincronía después de disponer en rampa a velocidad. La invención proporciona además un método para habilitar selectivamente un eje seguidor para permanecer en movimiento cuando se desactiva un modo de eje seguidor, y habilitar la activación del modo de eje seguidor mientras el eje seguidor está en movimiento sin un comando de posición independiente al eje seguidor. El método incluye los pasos de generar un valor de velocidad independiente; generar un comando de parar; generar una señal de modo de eje seguidor; generar un valor de posición de perfil de movimiento en respuesta al valor de velocidad independiente y el comando de parar; proporcionar un valor de posición de eje maestro; generar un valor de posición de función de transferencia en respuesta al valor de posición de eje maestro; generar un valor de posición de polarización que desplaza un cambio en el valor de posición de función de transferencia debido a un cambio en el modo de seguidor; y generar un valor de posición de eje seguidor en respuesta al valor de posición de perfil de movimiento, el valor de posición de función de transferencia, y el valor de posición de polarización. El valor de posición de perfil de movimiento y el valor de función de transferencia pueden ser dispuestos en rampa desde valores iniciales a valores finales, en respuesta a un cambio en el comando de parar o el modo de eje seguidor, y las velocidades de disposición en rampa pueden ser igualados. Adicionalmente, un tiempo de gatillo basado en la posición y la velocidad actuales del eje seguidor puede ser pre-calculado, donde el eje seguidor y el eje maestro son colocados en sincronía después de disponer en rampa el valor de posición de función de transferencia y la disposición en rampa del valor de posición de perfil de movimiento cuando se activa el modo de eje seguidor de acuerdo con el tiempo de gatillo, con ello habilitando la activación del modo de seguidor mientras el eje seguidor está en movimiento, y los ejes estarán en sincronía sin ajuste adicional. Aspectos adicionales de la invención son descritos en la descripción detallada de la forma de realización preferida y las reivindicaciones, y se muestran en los dibujos. Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 es un diagrama en bloques de un controlador de movimiento de la presente invención; La figura 2 es un diagrama en bloques del nuevo algoritmo de decisión de modo; La figura 3 es un diagrama en bloques del algoritmo de decisión de activación/desactivación de modo de seguidor; La figura 4 es un diagrama en bloques del algoritmo de modo de engranaje; La figura 5 es un diagrama en bloques del algoritmo de modo de acción de leva; La figura 6 es un diagrama en bloques del algoritmo de sumador de comandos; La figura 7 es un diagrama en bloques del algoritmo de modo de desactivación de seguimiento; La figura 8 es un diagrama en bloques del algoritmo de gatillo de traba de punto; y La figura 9 es un diagrama en bloques de una forma de realización adicional del controlador de movimiento de la presente invención. Descripción Detallada de la Forma de Realización Preferida Aunque esta invención es susceptible de formas de realización en muchas formas diferentes, se muestran en los dibujos y se describirán en la presente en detalle formas de realización preferidas de la invención, con el entendimiento de que la presente divulgación debe ser considerada como una ejemplificación de los principios de la invención y no está destinada a limitar los amplios aspectos de la invención a las formas de realización ilustradas. En su forma preferida, la presente invención es descrita en términos de controlar un eje que sigue, o se mueve, en respuesta a la posición de otro eje. Sin embargo, los principios discutidos pueden ser usados para controlar mas de uno o dos ejes. Un eje representa un rango de movimiento físico de un elemento (por ejemplo, un engrane, o riel de línea de ensamble) . El movimiento de un eje puede ser lineal, rotacional o incluso una colocación mas compleja de una herramienta o dispositivo. El movimiento de un primer eje o eje maestro es controlado o monitoreado para proporcionar un valor de posición en un momento dado. Un segundo eje o eje seguidor, cuando utiliza un modo de operación de seguidor, es controlado para moverse en respuesta a la posición del eje maestro. Es decir, se aplica una función de transferencia que toma una posición de eje maestro y produce una posición deseada de eje seguidor. El modo de seguidor del eje seguidor está de preferencia en la forma de engranaje electrónico o acción de leva electrónica. Sin embargo, pueden utilizarse otros modos. Ocurre engranaje electrónico cuando la función de transferencia de modo de seguidor ("G(posición de eje maestro), o G(M)" es un multiplicador constante ("R") por la posición de eje maestro: G(M) = R x posición de eje maestro La relación de engranaje es cambiada cambiando el valor del multiplicador constante R. Ocurre acción de leva electrónica cuando se almacena un perfil de leva en una tabla de consulta que relaciona la posición deseada de eje seguidor para una posición dada del eje maestro.

En este caso, la función de transferencia de modo de seguidor es: G(M) = tabla de consulta (posición de eje maestro) Los puntos faltantes en la tabla pueden ser llenados interpolando tales puntos a partir de puntos dados en la tabla de consulta.

Por ejemplo, puede utilizarse una interpolación lineal o cúbica con puntos dados en la tabla de consulta para proveer un valor de posición de función de transferencia para un valor de posición de eje maestro que no sea uno de los puntos dados en la tabla de consulta. Un cambio en el modo de seguidor puede dar como resultado que se genere un valor de posición discontinuo al eje seguidor. El modo de seguidor puede cambiar simplemente "activando" y "desactivando" el modo de seguidor. De manera alternativa, el modo de seguidor puede cambiar conmutando entre engranaje electrónico y acción de leva electrónica, cambiando la relación de engranaje, cambiando la tabla de consulta de perfil de leva, o cambiando el eje maestro. La presente invención impide que el eje seguidor intente saltar de inmediato a la posición deseada de acuerdo con el nuevo modo seleccionado. Haciendo referencia a la figura 1, un controlador de movimiento 10 es representado gráficamente en formato de diagrama en bloques. El controlador 10 incluye un circuito de función de transferencia de modo de seguidor 12, que puede ser cableado físicamente o una rutina de software. El circuito de función de transferencia de modo de seguidor genera un valor o comando de posición deseada ("F") en respuesta a un valor o comando de posición de un primer eje o eje maestro ("M") . Dependiendo del modo de seguidor actual seleccionado, el valor de posición de función de transferencia F puede ser el resultado de una operación de engranaje electrónico, una operación de acción de leva electrónica, o cualquiera otra operación que dependa de la posición del eje maestro. Es decir, F = G(M) El controlador 10 incluye además un circuito generador de perfil de comando de movimiento estándar 14. Este circuito genera un valor o comando de perfil de movimiento ("C") que mueve suavemente el eje seguidor además del movimiento que resulta de aplicar la función de transferencia a la posición del eje maestro M. El controlador 10 también incluye un circuito de cerrojo de cálculo de polarización inteligente 16 que da como salida un valor o comando de polarización ("B"). El cerrojo recibe una entrada respecto de cambios en el modo de seguidor, y el valor de posición de función de transferencia F. Finalmente, el controlador 10 incluye un sumador de comandos 18, el cual recibe como entradas el valor de posición de función de transferencia F como un primer valor de posición, el valor de polarización B como un segundo valor de posición, y el valor de posición de perfil de movimiento C como un tercer valor de posición. El sumador 18 genera un valor o comando de posición de segundo eje o eje seguidor ("P") en respuesta a estas entradas. Específicamente, la ecuación de movimiento para el valor de posición de eje seguidor P, como se da en la figura 1, es la suma del valor de posición de función de transferencia F, el valor de posición de perfil de movimiento C, y la salida de polarización B del cerrojo de cálculo de polarización inteligente, o: P = F + C + B El cerrojo inteligente 16 calcula un valor de polarización B que desplaza el cambio en la posición que resulta de un cambio en el modo de seguidor. Como se explicó antes, los cambios en el modo de seguidor son "activándolo" o "desactivándolo", cambiando el perfil de leva a un perfil diferente, cambiando la relación de engranaje a una relación diferente, cambiando acción de leva a engranaje o engranaje a acción de leva, y cambiando el eje maestro. Un perfil de leva puede cambiar cambiando de un primer perfil almacenado en memoria a un segundo perfil almacenado en memoria. De manera alternativa, el perfil puede cambiar escribiendo sobre un primer perfil con un segundo perfil en el mismo lugar de memoria. El cerrojo inteligente 16 genera un valor de salida de polarización que cancela o desplaza el cambio en el valor de posición de función de transferencia que ocurre a partir del cambio en el modo de seguidor. Por ejemplo, cuando el modo de seguidor cambia de "inactivo (G = 0, F = 0, B = 0, P = C) a "activo" (G = diferente de cero, F = G(M)), entonces el cerrojo inteligente calcula la polarización como B = -F. Con este valor, P = C + F + (-F) = C En consecuencia, no hay cambio en el valor de P que resulte de "activar" el modo de seguidor, no importando cuál sea el valor de posición de eje maestro M, o el valor de posición de función de transferencia F para el modo de seguidor. Esto impide la generación de un comando de posición discontinuo al eje seguidor cuando está "activado" el modo de seguidor, y evita la necesidad de colocar el eje seguidor en la posición correcta antes de "activar" el modo de seguidor para evitar un tirón en el eje seguidor. Mas generalmente, cuando se cambia la función de transferencia a una nueva función de transferencia Gnew, desde alguna función de transferencia previa Gprev (es decir, un cambio en el modo de seguidor) , el cerrojo inteligente 16 calcula un nuevo valor de polarización B tal que no haya cambio en el comando de posición de eje seguidor P cuando se usa la nueva función de transferencia usando: '• prev — *— + ^ rev ** t?rev' """ -"prev ' para la función de transferencia previa, y "ne = v- + '-'new s •- 'prev ' **" "new ' para la nueva función de transferencia. Donde se busca evitar un cambio de posición al momento que cambia el modo (es decir, Pprev - pne para el último tiempo de la muestra de posición) , el cerrojo calcula una nueva polarización co o: -'-'new — ^prev ^ prev' - "new c - 'pre ' "*" "pre Este cálculo también es usado para permitir cambiar un eje maestro a un nuevo eje maestro que puede estar en una posición diferente Mnew que el eje maestro previo Mprev. Las ecuaciones anteriores todavía aplican, pero en este caso las funciones de transferencia Gprev y Gnew no han cambiado y la posición de eje maestro es recuperado de un eje maestro diferen-te, de modo que: = C*"- +t Guprev + B-"prev ' para la posición previa del eje maestro, y Prnew = C^~ 4 ~- C°prev Í»M' 'new )' -"4•-" R"new ' para la nueva posición del eje maestro. Donde se trata de evitar un cambio de posición discontinuo (de nuevo, se tiene Pprev = Pnew para el último tiempo de la muestra de posición) , el cerrojo calcula un nuevo valor de polarización como: -"ne — ^prev l 'prev' ^prev ' 'new ' ' "prev La adición del cerrojo de polarización inteligente 16 en el controlador 10 permite lograr cambios en la función de transferencia del modo de seguidor sin disrupción de los comandos de posición del eje seguidor. Adicionalmente, tales cambios en el modo de seguidor pueden ocurrir mientras el modo de seguidor está "activo" y el eje seguidor y el eje maestro están moviéndo-se. Específicamente, la adición de los medios de cerrojo al eje seguidor no tiene que estar en la posición correcta para evitar tirones en el movimiento cuando se cambia al modo de seguidor.

Esto puede impedir daños a un eje seguidor que resultan de intentar saltar a una nueva posición deseada debido a un cambio en el modo de seguidor.

El controlador de movimiento puede estar configurado para correr a través de varios algoritmos para implementar las funciones antes descritas. Por ejemplo, cada 2 milisegundos, el controlador puede verificar el estado del modo y los comandos de posición e implementar cualesquiera modificaciones necesarias. Las figuras 2-8 muestran los algoritmos corridos por el controlador 10. La figura 2 muestra el algoritmo que determina si se selecciona un nuevo modo. El controlador puede conmutar el modo de seguidor de "activo" a "inactivo" 20 o de "inactivo" a "activo" 22, cambiar la relación del engranaje 24, cambiar el perfil de leva 26, o conmutar el eje maestro 28. Las decisiones de cambio de engranaje 24 y conmutación de leva 26 pueden cambiar el modo a la relación de engranaje o el perfil de leva deseado, de cualquier otro modo al modo en que está el modo de seguidor. Como se discute adicionalmente mas adelante, las condiciones de parar pueden ser configuradas 30 también. La figura 3 divulga el algoritmo para cambiar el modo de seguidor "activo" e "inactivo". Las figuras 4 y 5 muestran los algoritmos para el modo de engranaje y el modo de acción de leva, respectivamente. La figura 6 muestra el algoritmo para el sumador de comandos 18. La figura 7 muestra el algoritmo para "desactivar" el modo de seguidor. La figura 8 muestra el algoritmo de gatillo de traba de punto que se describe en detalle mas adelante. En un aspecto adicional de la invención, haciendo referencia a la figura 9, un control automático de gatillo y modo de seguidor 32 produce una señal de habilitación de seguidor "activo" o "inactivo" "0", recibida por el circuito de función de transferencia 12, y un comando "activo" o "inactivo" de parar "H", recibido por el generador de perfil de comando de movimiento estándar 14. Puede desearse "desactivar" el modo de seguidor tal que el eje seguidor ya no responda al eje maestro; sin embargo, permitiendo que el eje seguidor continúe a su velocidad actual (u otra velocidad especificada) . Un comando de movimiento independiente 34 produce una salida de velocidad "V" (que representa la velocidad actual del seguidor u otra velocidad específica) , que se recibe por el generador de perfil de comando de movimiento estándar 14. Cuando "H" está inactivo, el generador de perfil de comando de movimien-to estándar 14 permite a "V" afectar la salida "C" . Sin embargo, si "H" está "activo", "V" no tiene efecto sobre la salida "C", y de esta manera "C" permanecería constante. Una instalación por defecto debe especificar que cuando se "desactiva" el modo de seguidor, "H" estará "activo". De esta manera, "C" será constante, "F" será cero, y "B" será constante, dando como resultado que el eje seguidor deje de moverse. Este aspecto permite a "H" ser configurado tal que cuando el modo de seguidor es "desactivado", "H" también esté "inactivo", y "C" es entonces afectado por "V". Como "F" sería cero, y "B" sería constante, el eje seguidor sería afectado por "C" y continuaría moviéndose a la velocidad especificada. Se entenderá que cuando se cambia el modo de seguidor de "activo" a "inactivo", la función de transferencia 12 se dispone en rampa hacia abajo durante un período de desaceleración, y cuando "H" se cambia de "activo" a "inactivo", el generador de perfil de comando de movimiento estándar 14 se dispone en rampa hacia arriba durante un período de aceleración. Las velocidades de disposición en rampa puede ser sincronizadas tal que ocurra una transición suave. Otra ventaja de permitir que "H" se configure es que "H" puede "activarse" cuando el modo de seguidor está "activo". Una vez que se "activa" "H", "C" será constante, y "F" será generado por la función de transferencia 12. De esta manera, el comando de posición de eje seguidor "P" no experimentará un incremento súbito como resultado de sumar "C" y "F" cuando se "activa" el modo de seguidor sin detener el eje antes de este cambio de modo. De nuevo, cuando se "activa" "H" , "V" se dispone en rampa hacia abajo durante un período de desaceleración, de acuerdo con un término de desaceleración, y "F" se dispone en rampa hacia arriba durante un período de aceleración, de acuerdo con un término de aceleración. Las tasas del término de desaceleración y el término de aceleración pueden ser igualadas tal que "P" no experimente cambios súbitos. Un aspecto adicional de la invención es la adición de la circuitería de cálculo de gatillo 36. Si el eje seguidor está en un estado de movimiento, pero no siguiendo el acceso maestro (el modo de seguidor está "inactivo"), el modo de seguidor puede ser "activado", mientras se "activa" simultáneamente el comando "H" . "P" está entonces siguiendo a "F"; sin embargo, el eje seguidor puede estar fuera de sincronía con el eje maestro. La circuitería de cálculo de gatillo 36 toma todos los parámetros actuales en cuenta, incluyendo los términos de rampa, y determina en qué momento "activar" el modo de seguidor tal que después de la disposición en rampa, el eje maestro y el eje seguidor estén en sincronía entre sí. El siguiente es un ejemplo de un algoritmo para llevar a cabo el cálculo de gatillo, que un técnico en la materia puede fácilmente derivar de los diagramas de flujo, las demás funciones teniendo códigos fácilmente derivables de sus respectivos diagramas de flujo: calcTriggerPointLock (FollowerSet&fset, Axis&master, Axis&slave, Posi tionUni ts master _vel , Posi tionUni ts slave_vel , Posi tionUni ts&phase_adjust, Posi tionUni ts&trigger, REAL&lock_ time) //esta función calcula un punto de gatillo en el eje maestro tal gue el esclavo esté en el punto //modo de traba con una cantidad phase_adjust Suposiciones : 1) el maestro no es un eje de rodamiento . Esto permi te que el gatillo sea fijado para mas de una revolución . // 2) el esclavo tiene rodamientos fijados a 0 -360 // 3) AMBOS ejes son ejes rotatorios // 4) phase_adjust es qué tanto el eje maestro va adelante del esclavo // 5) el maestro se mueve a velocidad constante // 6) el esclavo está moviéndose a velocidad constante // 7) las unidades internas del motor de movimiento para ejes rotatorios son revoluciones // 8) maestro y esclavo están yendo en la misma dirección //RETURNS : esta función regresa qué tanto tomará lograr traba de //punto en la variable lock_time . Regresa VERDADERO como valor //de regreso, si los cálculos dicen que puede haber traba . //Regresa FALSO si no puede calcular y lograr la traba de punto. //Nótese que cuando master_vel y slave_vel son el mismo valor, el //tiempo para lograr el modo de traba de punto se va a infini to . //Esta función regresará FALSO, con un tiempo sumamente grande en //ese caso . //ESTRATEGIA : este algori tmo permi te al eje ir al modo de punto //de traba manteniendo el maestro y el esclavo moviéndose a sus //velocidades hasta que el maestro y el esclavo están dentro de //distancia de aceleración entre sí, y luego aceleran a la //posición de traba . Como este es un cálculo de espira abierta //y se basa en cierta medida en el muestreo de que las posiciones //de maestro y esclavo serán las mismas en el punto SERCOS (si //inactivo, entonces eso afecta la precisión de la traba) , la //posición de traba dependerá en cierta medida de la velocidad y //el reloj del SERCOS . En pruebas, la traba parecía ser buena a //1 -2 puntos SERCOS por la velocidad del esclavo . Esta estra - / /tegia de espera tiene el efecto de que si el esclavo está yendo //a velocidad O, espera hasta que el maestro esté justo a punto //de pasarlo, y luego acelera. Si ambos están yendo a la misma //velocidad, entonces el maestro nunca lo pasará, por ende la //revisión de las velocidades es la misma (corregida por / '/follower _ratio) . //sepermíte no 1:1 FollowerRatio=^slave_moves/master_moves Relación r = fset.getFollowerRatio(slave); REAL real_ratio = r . getNumerator ( ) .getinternal () /r.get Denomina-tor() .getinternal () ; //primera revisión de velocidades iguales si ( (real_ratio*master_vel) ==slave_vel) //comparación épsilon automática lock_time = FLT_MAX; regresa boolFalse ,- //se necesitan las velocidades para después REAL speed_from_master = fabs (real_ratio*master_vel . getinternal () ) ; REAL spped_from_slave = fabs (slave_vel .getinternal ()) ; //calcular la diferencia en la velocidad de esclavo y maestro; REAL delta_v = real_ratio*master_vel .getinternal ( ) - slave_vel. getinternal () ; REAL accel = slave.getAccel () .getinternal () ; si (delta_v 0.0) accel = _accel; //se quiere un tiempo positivo REAL accel_time = del ta_v/ accel ; //se maneja cualquier redondeo si (accel_time 0. 0) accel_time = 0. 0; //ahora se captura donde los dos ejes están ubicados ahora REAL pos_master_now = master . getUnrolledPosi tion () . getinternal () ; REAL pos_slave_now = slave . getPosi tion ( ) . getlnternal ( ) ; //si la ecuación followerSet es =£> pos slave = ra tio*pos_master + bias //encontrar qué es el término ratio*master REAL pos_master_gear = pos_master_now * real ratio; // l maestro no está haciendo rodamientos , se supone un eje rotatorio 0 -360 ' y obtener //rev part faccional doble in _P art; REAL mod_pos = odf (pos_master_gear&int_part) ; //ahora efectivamente , ambas posiciones son O con base en que la polarización es 0. Encontrar diferencia posicional REAL pos_diff = pos_slave_now - mod_pos ; //ajustar por cualquier ajuste de fase REAL pos_slip = pos_diff + real_ratio*phase_adj ust . getlnternal () ; //este algori tmo es el que espera la relación de fases de maestro //y esclavos (recuerde que ambos están moviéndose a diferentes //velocidades de modo que hay tres posiciones relativas entre sí //que están cambiando constantemente) para llegar a cerca de //donde se ajusta el modo point_lock por el tiempo de acelera-/ '/ción . REAL slip_time = (pos_slip/del ta_v) - 0. 5 "* accel - time; //y ahora compensa la cancelación de rampa de aceleración/desaceleración si ( speed_from_slave > speed_from_master) slip_time - = fabs (speed_f rom_mas ter /accel) ; además slip_time - = f abs (speed_f om_slave /accel ) ; //el tiempo anterior puede ser negativo pero el tiempo real no . //Simplemente se añade qué tanto tarda la fase relativa del //maestro al esclavo para diferentes velocidades para llevarlos //de vuel ta a estas mismas posiciones rodadas, de modo que el //tiempo sea posi tivo . Además, se desea mayor que qué tanto //puede tardar la aceleración . Además, toma algún tiempo hacer //estos cálculos, de modo que se hace el tiempo mas largo que dos //tiempos de aceleración REAL one_rev_time = 1 . 0/ fabs (del ta_v) ; REAL two_accel_times = 2. 0*accel_time; mientras (slip_time two_accel_times) slip_time ± one_rev_time ; //la posición de gatillo es la velocidad* si ip_t ime pues a nivel constante, gatillo = rev (pos_master_now + master _vel . getlnternal () *slip_time) ; lock_time = slip_time; regresar boolTrue; Aunque se han ilustrado y descrito formas de realización específicas, vienen a la mente numerosas modificaciones, sin apartarse significativamente del espíritu de la invención, y los alcances de la protección solamente están limitados por los alcances de las reivindicaciones acompañantes .

Claims (24)

1. REIVINDICACIONES 1. Un controlador de movimiento que permite a un eje seguidor permanecer selectivamente en movimiento cuando se desactiva un modo de seguidor, y que permite que el modo de seguidor sea activado mientras el eje seguidor está en movimiento sin un comando de posición discontinua a un eje seguidor, que comprende : un comando de movimiento independiente que genera un valor de velocidad independiente; un generador de perfil de movimiento que genera un valor de posición de perfil de movimiento; un generador de función de transferencia que genera un valor de posición de función de transferencia; un control de gatillo automático y de modo de seguidor que genera una señal de habilitación de seguidor para activar y desactivar selectivamente el modo de seguidor, y que genera además un comando de parar; y un sumador que genera un valor de posición de eje seguidor en respuesta a dicho valor de posición de perfil de movimiento y dicho valor de posición de función de transferencia, donde el comando de parar puede ser configurado con respecto a la señal de habilitación de seguidor para habilitar selectivamente el generador de perfil de movimiento para incorporar la señal de velocidad independiente al valor de posición de perfil de movimiento.
2. 2. El controlador de la reivindicación 1, comprendiendo además un cerrojo que genera un valor de posición de polarización, donde dicho sumador genera dicho valor de posición de eje seguidor en respuesta adicional a dicho valor de posición de polarización.
3. 3. El controlador de la reivindicación 1, donde dicho generador de posición de función de transferencia genera dicho valor de posición de función de transferencia en respuesta a un valor de posición de eje maestro.
4. 4. El controlador de la reivindicación 3 , donde dicho valor de posición de función de transferencia es un valor de multiplicador constante por dicho valor de posición de eje maestro.
5. 5. El controlador de la reivindicación 1, donde el comando de parar está configurado para cambiar a inactivo cuando la señal de habilitación de seguidor es cambiada a inactiva, y donde el generador de perfil de movimiento responde al comando de parar cambiando a inactivo mediante disponer en rampa durante un primer período de aceleración desde un nivel de salida actual a un nuevo nivel de salida, y donde el generador de posición de función de transferencia responde al cambio en la señal de habilitación de seguidor a inactiva mediante disponer en rampa durante un primer período de desaceleración desde un valor de posición de función de transferencia actual a un nuevo valor de posición de función de transferencia, tal que el eje seguidor sea capaz de permanecer en movimiento a una velocidad especificada cuando el modo de seguidor es cambiado a inactivo.
6. 6. El controlador de la reivindicación 5, donde el primer período de aceleración y el primer período de desacelera-ción son sustancialmente iguales en duración.
7. 7. El controlador de la reivindicación 1, donde el comando de parar está configurado para cambiar a activo cuando la señal de habilitación de seguidor es cambiada a activa, y donde el generador de perfil de movimiento responde al comando de parar cambiando a activo mediante disposición en rampa durante un segundo período de desaceleración desde un nivel de salida actual a un nuevo nivel de salida, y donde el generador de posición de función de transferencia responde al cambio en la señal de habilitación de seguidor a activa mediante disposición en rampa durante un segundo período de aceleración desde un valor de posición de función de transferencia actual a un nuevo valor de posición de función de transferencia, tal que el modo de seguidor pueda ser activado mientras el eje seguidor está en movimiento sin un comando de posición discontinua al eje seguidor.
8. 8. El controlador de la reivindicación 7, donde el segundo período de desaceleración y el segundo período de aceleración son sustancialmente iguales en duración.
9. 9. El controlador de la reivindicación 7, comprendiendo además circuitería de cálculo de gatillo que calcula un tiempo de gatillo para activar la señal de habilitación de seguidor con base en la velocidad y la posición actuales del eje seguidor, donde el eje maestro y el eje seguidor están colocados en posición relativa deseada después del segundo período de desaceleración y el segundo período de aceleración.
10. 10. El controlador de la reivindicación 8, comprendiendo además circuitería de cálculo de gatillo que calcula un tiempo de gatillo para activar la señal de habilitación de seguidor con base en la velocidad y la posición actuales del eje seguidor, donde el eje maestro y el eje seguidor están colocados en posición relativa deseada después del segundo período de desaceleración y el segundo período de aceleración.
11. 11. Un método de habilitar selectivamente un eje seguidor para permanecer en movimiento cuando se desactiva un modo de seguidor, y habilitar el modo de seguidor para ser activado mientras el eje seguidor está en movimiento sin un comando de posición discontinua al eje seguidor, que comprende los pasos de: generar un valor de velocidad independiente; generar un comando de parar; generar una señal de modo de seguidor; generar un valor de posición de perfil de movimiento en respuesta a dicho valor de velocidad independiente y dicho comando de parar; proporcionar un valor de posición de eje maestro; generar un valor de posición de función de transieren-cia en respuesta a dicho valor de posición de eje maestro; generar un valor de posición de polarización que desplaza un cambio en dicho valor de posición de función de transferencia debido a un cambio en dicho modo de seguidor; y generar un valor de posición de eje seguidor en respuesta a dicho valor de posición de perfil de movimiento, dicho valor de posición de función de transferencia, y dicho valor de posición de polarización.
12. 12. El método de la reivindicación 11, donde dicho valor de posición de eje seguidor controla la posición de un eje seguidor.
13. 13. El método de la reivindicación 11, donde dicho paso de generar un valor de posición de función de transferencia comprende proporcionar un primer multiplicador constante y multiplicar dicho valor de posición de eje maestro por dicho primer multiplicador constante.
14. 14. El método de la reivindicación 13, donde dicho paso de generar un valor de posición de función de transferencia comprende proporcionar un segundo multiplicador constante y posteriormente cambiar la multiplicación de dicho valor de posición de ej maestro por dicho primer valor multiplicador constante a dicho segundo multiplicador constante.
15. 15. El método de la reivindicación 14, donde dicho paso de generar un valor de posición de polarización comprende cambiar dicho valor de posición de polarización en respuesta a dicho cambio de dicho primer multiplicador constante a dicho segundo multiplicador constante.
16. 16. El método de la reivindicación 11, donde dicho paso de generar un valor de posición de función de transferencia comprende proporcionar una primera tabla de consulta que genera dicho valor de posición de función de transferencia en respuesta a dicho valor de posición de eje maestro.
17. 17. El método de la reivindicación 16, donde dicho paso de generar un valor de función de transferencia comprende proporcionar una segunda tabla de consulta que genera dicho valor de posición de función de transferencia en respuesta a dicho valor de posición de eje maestro, y cambiar de utilizar dicha primera tabla de consulta a dicha segunda tabla de consulta.
18. 18. El método de la reivindicación 17, donde dicho paso de generar un valor de posición de polarización comprende cambiar dicho valor de posición de polarización en respuesta a dicho paso de cambiar la utilización de dicha primera tabla de consulta a dicha segunda tabla de consulta.
19. 19. El método de la reivindicación 11, donde dicho paso de generar un valor de posición de polarización comprende cambiar dicho valor de posición de polarización en respuesta a un cambio de dicho modo de seguidor.
20. 20. El método de la reivindicación 19, donde dicho modo de seguidor cambia de engranaje electrónico a acción de leva electrónica.
21. 21. El método de la reivindicación 11, donde el paso de generar un valor de posición de perfil de movimiento comprende además disponer en rampa el valor de posición de un valor inicial a un valor final a una primera tasa de disposición en rampa en respuesta a un cambio en el comando de parar.
22. 22. El método de la reivindicación 21, donde el paso de generar un valor de posición de función de transferencia comprende además disponer en rampa el valor de posición de función de transferencia de un valor actual a un nuevo valor a una segunda tasa de disposición en rampa en respuesta a un cambio en la señal del modo de eje seguidor.
23. 23. El método de la reivindicación 22, donde la primera tasa de disposición en rampa y la segunda tasa de disposición en rampa son igualadas.
24. 24. El método de la reivindicación 11, comprendiendo además el paso de calcular un tiempo de gatillo basado en la posición y la velocidad actuales del eje seguidor, donde el eje seguidor y el eje maestro son colocados en sincronía después de disponer en rampa el valor de posición de función de transferen-cia y disponer en rampa el valor de posición de perfil de movimiento cuando el modo de eje seguidor es activado de acuerdo con dicho tiempo de gatillo. Resumen Un controlador de movimiento y un método de controlar el movimiento de una pluralidad de ejes que impide que se genere un comando de posición discontinuo a un eje seguidor. Un circuito o rutina de función de transferencia de modo de seguidor genera un comando de posición en respuesta a una posición de eje maestro. Esta función puede estar en la forma de engranaje o acción de leva electrónicos. Un cerrojo de polarización es utilizado para desplazar cualquier cambio de posición que sea resultado de un cambio de modo, tal como cambiar de engranaje electrónico a acción de leva electrónica, cambiar perfiles de leva o relaciones de engranaje, o cambiar el eje maestro. El cerrojo es sumado con el comando de posición de función de transferencia y un comando de posición de generador de perfil de movimiento estándar para proporcionar el comando de posición de eje seguidor. El cerrojo es re-calculado cada vez que se cambia el modo de seguidor. Un comando de parar puede ser usado para bloquear o habilitar selectivamente una señal de comando de movimiento independiente, permitiendo que el eje seguidor permanezca en movimiento cuando se desactiva el modo de seguidor (no siguiendo al eje maestro) , o permitiendo que el modo de seguidor sea activado mientras el eje seguidor está en movimiento sin un cambio súbito de posición. Circuitería de cálculo de gatillo es usada para pre-calcular la temporización para activar el modo de seguidor cuando el modo de seguidor es cambiado de inactivo a activo mientras el eje seguidor está listo en movimiento, tal que los ejes estén en fase después de un tiempo de disposición en rampa.