RU2815090C2 - Способ управления шаговым двигателем в стоматологическом станке - Google Patents

Способ управления шаговым двигателем в стоматологическом станке Download PDF

Info

Publication number
RU2815090C2
RU2815090C2 RU2022103279A RU2022103279A RU2815090C2 RU 2815090 C2 RU2815090 C2 RU 2815090C2 RU 2022103279 A RU2022103279 A RU 2022103279A RU 2022103279 A RU2022103279 A RU 2022103279A RU 2815090 C2 RU2815090 C2 RU 2815090C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
supply current
dental
stepper motor
workpiece
predicted
Prior art date
Application number
RU2022103279A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2022103279A (ru
Inventor
Ханс-Кристиан ШНАЙДЕР
Даниэль ТРАУТМАНН
Original Assignee
Дентсплай Сирона Инк.
Сирона Дентал Системз Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дентсплай Сирона Инк., Сирона Дентал Системз Гмбх filed Critical Дентсплай Сирона Инк.
Publication of RU2022103279A publication Critical patent/RU2022103279A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2815090C2 publication Critical patent/RU2815090C2/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способу управления шаговым двигателем для использования в стоматологическом станке (1) для удаления материала с заготовки (2). Техническим результатом изобретения является устранение шумов и вибраций шагового двигателя стоматологического инструмента без использования регулировки на основе поворотных энкодеров и без подведения избыточного тока питания к шаговому двигателю. Способ управления шаговым двигателем содержит этап приспособления запаса крутящего момента шагового двигателя в рабочих точках к суммарному моменту нагрузки (M_net). При этом способ дополнительно содержит три этапа. На первом этапе (S1) заранее прогнозируют суммарный момент нагрузки (M_net) посредством моделирования. На втором этапе (S2) прогнозируют посредством моделирования ток питания (I_tr), подлежащий подаче на шаговый двигатель, для установки запаса крутящего момента, который соответствует, соответственно, спрогнозированному суммарному моменту нагрузки (M_net). На третьем этапе (S3) приводят в действие шаговый двигатель на основании спрогнозированного тока питания (I_tr) без использования какой-либо регулировки на основе поворотного энкодера. 3 н., 15 з.п. ф-ы, 3 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к стоматологической системе для механической обработки, имеющей стоматологический станок для удаления материала с заготовки. Настоящее изобретение более конкретно относится к способу управления шаговым двигателем в стоматологическом станке для удаления материала с заготовки.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Системы для механической обработки, в частности, стоматологические системы для механической обработки, в целом известны в уровне техники. Стоматологическая система для механической обработки обычно содержит: стоматологический станок для удаления материала по меньшей мере с одной заготовки, при этом указанный стоматологический станок имеет один или более шаговых двигателей для приведения в действие суппорта, который удерживает с возможностью перемещения один или более стоматологических инструментов, и один или более шаговых двигателей для приведения в действие держателя, который удерживает с возможностью перемещения указанную заготовку; и средство управления для управления шаговыми двигателями.
Обычной практикой является анализ и проверка траектории перемещения инструмента перед и/или во время проводимой механической обработки, чтобы производить операции на стоматологическом станке в безопасных пределах.
Например, в US 2017/0227945A1 раскрыты станок и программа ЧПУ, которая может исполняться для обеспечения механической обработки детали станком. Оси станка управляются сервоприводом. В частности, указанная программа ЧПУ корректируется, когда по результатам моделирования при механической обработке превышаются предельные параметры станка. Кроме того, скорость подачи изменяется, если в соответствии моделированием в режиме реального времени превышаются динамические пределы.
Помимо необходимости работы станков в безопасных пределах также важным является выполнение обработки при оптимальных условиях.
Вышеупомянутый шаговый двигатель стоматологического станка обычно работает с запасом крутящего момента, например, ток питания статически регулируется так, чтобы иметь достаточный запас крутящего момента для доступности во всех рабочих точках на протяжении всего процесса, так чтобы никакой этап не был пропущен. Таким образом, подаваемая мощность остается приблизительно постоянной. В рабочих точках, в которых подаваемая мощность не полностью расходуется на нагрузку, избыточная мощность преобразуется в тепло и резонансные колебания. Резонансные колебания нежелательны, когда шаговый двигатель используется в качестве приводного устройства в стоматологическом станке. Это приводит к шуму и вибрациям стоматологического инструмента, что может привести к появлению поверхностных артефактов. Этот недостаток шаговых двигателей может устраняться посредством регулировки. Шаговый двигатель может регулироваться оперативным образом посредством использования поворотных энкодеров. Регулирующие системы для шаговых двигателей в целом известны и представлены на рынке, например, компанией Nanotec®. Однако оптимально управляемая система, в целом, динамически превосходит регулируемую, поскольку регулировка всегда выполняется в ответ на отклонение регулировки.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель настоящего изобретения состоит в преодолении недостатков предшествующего уровня техники и обеспечении способа работы- без какой-либо регулировки на основе поворотных энкодеров - одного или более шаговых двигателей для использования в стоматологическом станке для обеспечения механической обработки энергооптимизированным образом, в частности, без подведения избыточного тока питания к шаговому двигателю.
Эта цель достигается посредством способа, определенного в п. 1. Зависимые пункты относятся к дальнейшему развитию.
Настоящее изобретение обеспечивает способ работы по меньшей мере одного шагового двигателя для использования в стоматологическом станке для удаления материала с заготовки. Указанный способ содержит этап, на котором приспосабливают запас крутящего момента шагового двигателя в рабочих точках к соответствующему суммарному моменту нагрузки без какой-либо регулировки на основе поворотных энкодеров. Способ отличается тем, что содержит: первый этап, на котором заранее прогнозируют, посредством моделирования суммарный момент нагрузки; второй этап, на котором прогнозируют посредством моделирования ток питания, подаваемый к шаговому двигателю для установки запаса крутящего момента, которые соответствуют прогнозируемому суммарному моменту нагрузки; и этап, на котором приводят в действие шаговый двигатель на основе указанного спрогнозированного тока питания.
Основной полезный результата настоящего изобретения состоит в том, что шаговый двигатель может работать энергооптимизированным образом, поскольку запас крутящего момента в каждой рабочей точке точно приспособлен заранее к условиям нагрузки посредством моделирования. Таким образом, может достигаться уменьшение образования тепла, образования шума и вибрации инструмента.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения суммарный момент нагрузки соответствует суперпозиции моментов нагрузки, вызванных, соответственно, движущими силами, возникающих посредством приводного механизма соответствующего шагового двигателя, и сил, возникающих при удалении материала с заготовки при механической обработке. Таким образом, вышеупомянутое моделирование представляет собой синтез моделирования приводного механизма и моделирования удаления материала. Моменты нагрузки прогнозируются на первом прогнозирующем этапе на основе моделирования приводного механизма и моделирования удаления материала при динамическом ускорении/замедлении по траектории приводного механизма, которая соответствует перемещению стоматологического инструмента, и траектории стоматологического инструмента, соответственно. Согласно этому варианту осуществления в стоматологическом станке траектория стоматологического инструмента и, таким образом, траектория приводных осей приводного механизма, вовлеченных в перемещение стоматологического инструмента, известна заранее. Таким образом, изменения нагрузки в процессах динамического ускорения/замедления прогнозируемы. Изменения нагрузки, вызванные силами, возникающими при механической обработке, или приводными силами, могут оцениваться посредством моделирования. Приводные силы могут включать в себя инерциальные силы и силы трения в приводном механизме.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения ток питания прогнозируется на втором прогнозирующем этапе на основании моделирования запаса крутящего момента при динамической подаче тока питания. Динамическая подача тока питания шагового двигателя моделируется для обеспечения прогнозирования запаса крутящего момента.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения первый и второй прогнозирующие этапы выполняются до этапа приведения в действие. Таким образом, становиться возможно спрогнозировать подачу тока питания, и, таким образом, запас крутящего момента шагового двигателя стоматологического станка, в зависимости от рабочих точек посредством прогнозирования суммарных моментов нагрузки путем суперпозиции приводных сил и сил, возникающих при механической обработке, и установить подачу тока питания заранее, с учетом динамики подачи тока питания. В настоящем изобретении благодаря вышеупомянутому моделированию устранена необходимость в использовании любой регулировки на основе поворотного энкодера, и, таким образом, стоматологический станок может оптимально управляться динамически превосходным образом.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения способ дополнительно содержит этап генерирования увеличенного тока питания посредством добавления к спрогнозированному току питания постоянной величины и/или посредством умножения спрогнозированного тока питания на постоянный коэффициент больше единицы. Следовательно, шаговый двигатель приводится в действие на основании увеличенного тока питания. Благодаря увеличенному току питания могут быть безопасно скомпенсированы неопределенности в моделировании. В результате запас крутящего момента всегда стремится быть больше нуля, но меньше, чем в случае с постоянным запасом крутящего момента. Это объединяет высокую рабочую надежность с улучшенной плавностью хода, то есть, меньшим шумообразованием, высоким качеством поверхности изделия.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения способ дополнительно содержит этап генерирования на основании спрогнозированного тока питания тока питания ступенчатой формы, имеющего два или более уровней. Следовательно, соответствующий шаговый двигатель приводится в действие на основании тока питания ступенчатой формы или тока питания сглаженной ступенчатой формы, полученного посредством интерполяции, преобразования или фильтрации. Например, шаговый двигатель может управляться статическим переключением запаса крутящего момента между двумя или более уровнями. Этот подход делает возможной получить требуемую точность моделирования. В версии этого варианта осуществления относительно более низкий уровень используется для финишной отделки заготовки, а относительно более высокий уровень используется для грубой обработки заготовки. В другой версии этого варианта осуществления относительно более низкий уровень используется для создания линий частичного выреза в заготовке, а относительно более высокий уровень используется для создания линий полного выреза в заготовке. В другой версии этого варианта осуществления относительно более низкий уровень используется для механической обработки с помощью стоматологического инструмента первого типа, а относительно более высокий уровень используется для механической обработки с помощью стоматологического инструмента второго типа, отличного от стоматологического инструмента первого типа. В другой версии этого варианта осуществления относительно более низкий уровень используется для механической обработки заготовки со смазкой, а относительно более высокий уровень используется для сухой механической обработки заготовки. В другой версии этого варианта осуществления относительно более низкий уровень используется для первой частоты вращения стоматологического инструмента, а относительно более высокий уровень используется для второй частоты вращения стоматологического инструмента, отличной от первой частоты вращения. В другой версии этого варианта осуществления относительно более низкий уровень используется для материала заготовки первого типа, а относительно более высокий уровень используется для материала заготовки второго типа, отличного от материала первого типа. В другой версии этого варианта осуществления относительно более низкий уровень используется для относительно низкого ускорения суппорта стоматологического инструмента, а относительно более высокий уровень используется для относительно высокого ускорения суппорта стоматологического инструмента. В другой версии этого варианта осуществления относительно более низкий уровень используется для первой скорости суппорта стоматологического инструмента, а относительно более высокий уровень используется для второй скорости суппорта стоматологического инструмента, отличной от первой скорости. В другой версии этого варианта осуществления относительно более низкий уровень используется для низкого изменения ускорения на траектории суппорта стоматологического инструмента, а относительно более высокий уровень используется для высокого изменения ускорения на траектории суппорта стоматологического инструмента.
Настоящее изобретение также обеспечивает стоматологическую систему для механической обработки, которая содержит: стоматологический станок для удаления материала с заготовки, при этом указанный стоматологический станок имеет один или более шаговых двигателей для приведения в действие суппорта, который удерживает с возможностью перемещения один или более стоматологических инструментов, и средство управления для избирательной работы шаговых двигателей. Суппорт предпочтительно имеет выполненный с возможностью вращения и выполненный с возможностью поступательного перемещения вал и консоль, радиально прикрепленную к валу. Каждый стоматологический инструмент предпочтительно приводится в действие отдельным двигателем привода шпинделя стоматологического инструмента, например, бесщеточным двигателем постоянного тока, размещенным на консоли. Шаговые двигатели соответственно располагаются для вращения и поступательного перемещения вала, и, таким образом, перемещения консоли. Стоматологический инструмент приспособлен для фрезеровки, шлифовки, полировки или сверления. Заготовка выполнена с возможностью съемной установки на вал посредством держателя, который предпочтительно выполнен с возможностью вращения и поступательного перемещения. Вал, удерживающий заготовку, предпочтительно выполнен с возможностью вращательного и поступательного перемещения относительно суппорта. Стоматологическая система для механической обработки предпочтительно включает в себя два суппорта для обеспечения параллельной механической обработки универсальной заготовки с противоположных сторон. Суппорты предпочтительно выполнены с возможностью поступательного и вращательного перемещения относительно друг друга и заготовки. Средство управления дополнительно приспособлено для избирательного управления шаговыми двигателями согласно способу по настоящему изобретению. Средство управления может быть разделено на два или более подблока управления и рассредоточено по стоматологической системе для механической обработки. Подблоки управления могут быть соединены непосредственно или посредством сети. Моделирование для нахождения тока питания или связанных данных предпочтительно выполняется на компьютере, который внешним образом соединен со стоматологическим станком для экономии ресурсов. Настоящее изобретение также обеспечивает программу, которая имеет компьютерчитаемые коды для обеспечения выполнения компьютеризированной стоматологической системой для механической обработки вышеупомянутого способа. Настоящее изобретение также обеспечивает компьютерчитаемую память, которая хранит вышеупомянутую программу.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В нижеследующем описании дополнительные аспекты и полезные результаты настоящего изобретения описаны более подробно посредством использования примерных вариантов осуществления и ссылок на чертежи, на которых
Фиг. 1 - блок-схема, представляющая способ работы шагового двигателя для использования в стоматологическом станке для удаления материала с заготовки согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 - представляет график прогнозируемого тока питания, увеличенного тока питания, и тока питания ступенчатой формы в зависимости от траектории стоматологического инструмента согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 3 - схематическое частичное перспективное изображение стоматологического станка согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Номера ссылочных позиций, представленные на чертежах, обозначают элементы, перечисленные ниже, и относятся к нижеприведенному описанию примерных вариантов осуществления:
1. Стоматологический станок
2. Заготовка
2a. Вал
3. Стоматологический инструмент
4. Суппорт
4a. Консоль
4b. Вал
M_net: Суммарный момент нагрузки
M_df: Момент нагрузки в результате действия движущих сил
M_mf: Момент нагрузки в результате действия сил, возникающих при механической обработке
I_tr: Ток питания, устанавливающий запас крутящего момента
I_tr’: Увеличенный ток питания
I_tr’’: Ток питания ступенчатой формы
S_dt: Моделирование приводного механизма
S_mr: Моделирование удаления материала
S_tr: Моделирование запаса крутящего момента.
Вариант осуществления стоматологической системы для механической обработки частично представлен на фиг. 3. Стоматологическая система для механической обработки имеет стоматологический станок (1) для удаления материала с заготовки (2). Стоматологический станок (1) имеет два суппорта (4), каждый из которых удерживает с возможностью перемещения стоматологический инструмент (3). Суппорты (4) располагаются с противоположных сторон заготовки (2). Настоящее изобретение не ограничивается использованием двойного суппорта (4) и может альтернативно применяться к стоматологической системе для механической обработки, имеющей меньшее или большее число суппортов (4). Стоматологические инструменты (3) являются заменяемыми. Пользователь может избирательно устанавливать стоматологический инструмент (3) для фрезерования, шлифовки, полировки или сверления и тому подобного. Стоматологический станок (1) имеет предпочтительно два шаговых двигателя (не представлены) для приведения в действие каждого суппорта (4). Стоматологическая система для механической обработки также имеет средство управления (не представлено) для индивидуального управления шаговыми двигателями, таким образом также обеспечивая одновременную механическую обработку заготовки (2). Каждый суппорт (4) имеет вал (4b) и консоль (4a), прикрепленные к соответствующему валу (4b). Два шаговых двигателя фиксированы к соответствующему валу (4b) для его вращения и поступательного перемещения, соответственно. Каждый вал (4b) выполнен с возможностью вращения вокруг y-направления посредством соответствующего шагового двигателя. Каждый вал (4b) выполнен с возможностью поступательного перемещения вдоль y-направления посредством соответствующего шагового двигателя. Каждая консоль (4a) проходит в радиальном направлении перпендикулярно y-направлению. Каждый стоматологический инструмент (3) приводится в действие посредством отдельного двигателя привода шпинделя (не представлен) стоматологического инструмента, который располагается на соответствующей консоли (4a). Каждая консоль (4a) может поддерживать один или более стоматологических инструментов (3). Двигатели привода шпинделя стоматологического инструмента могут по отдельности управляться средством управления. Стоматологические инструменты (3) располагаются параллельно y-направлению. Заготовка (2) выполнена с возможностью съемного прикрепления посредством держателя (не представлен) к валу (2a), выполненному с возможностью вращения вокруг x-направления посредством шагового двигателя (не представлен), который также управляется средством управления. Вал (2a), который удерживает заготовку (2), также выполнен с возможностью поступательного перемещения вдоль x-направления относительно суппорта (4) посредством шагового двигателя (не представлен), который также управляется средством управления. Заготовка (2) может перемещаться в область или из области, расположенной между двумя стоматологическими инструментами (3). Суппорты (4) выполнены с возможностью поступательного и вращательного перемещения относительно друг друга вдоль y-направления и вокруг y-направления соответственно посредством шаговых двигателей, которые управляются средством управления.
Настоящее изобретение обеспечивает способ управления каждым из шаговых двигателей в стоматологическом станке (1) для удаления материала с заготовки (2). Средство управления дополнительно приспособлено для индивидуального управления шаговыми двигателями в соответствии со способом по настоящему изобретению. Настоящее изобретение обеспечивает дополнительно программу, имеющую компьютерчитаемые коды, для обеспечения выполнения компьютеризированной стоматологической системой для механической обработки указанного способа. Настоящее изобретение дополнительно обеспечивает компьютерчитаемую память, которая хранит указанную программу.
На фиг. 1 представлена блок-схема способа управления шаговым двигателем в стоматологическом станке (1) для удаления материала с заготовки (2) согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Запас крутящего момента шагового двигателя в рабочих точках приспособлен, соответственно, к суммарному моменту нагрузки (M_net). Суммарный момент нагрузки равен крутящему моменту вследствие того, что суммарная нагрузка действует вокруг осей вращения (x, y) шагового двигателя, то есть вектор крутящего момента параллелен оси вращения (x, y). В настоящем изобретении это достигается без какой-либо регулировки на основе поворотного энкодера. По этой причине способ содержит первый этап (S1) прогнозирования посредством моделирования суммарного момента нагрузки (M_net) заранее; второй этап (S2) прогнозирования, посредством моделирования, тока питания (I_tr), подлежащего подаче на шаговый двигатель для установки крутящего момента, соответствующего, соответственно, спрогнозированному суммарному моменту нагрузки (M_net); и этап (S3) управления шаговым двигателем на основе спрогнозированного тока питания (I_tr).
Как представлено на фиг. 1, суммарный момент нагрузки (M_net) соответствует суперпозиции моментов нагрузки (M_df, M_mf), которые соответственно вызваны движущими силами, создаваемыми посредством приводного механизма шагового двигателя, и силам, возникающим в результате механической обработки, создаваемым посредством удаления материала с заготовки (2). На первом прогнозирующем этапе (S1) моменты нагрузки (M_df, M_mf) прогнозируются на основе моделирования приводного механизма (S_dt) и моделирования удаления материала (S_mr) при динамическом ускорении/замедлении вдоль траектории приводного механизма, соответствующей перемещению стоматологического инструмента (3), и, соответственно, траектории стоматологического инструмента. Траектория стоматологического инструмента и, таким образом, траектория приводного механизма осей привода, вовлеченных в перемещение стоматологического инструмента (3), известны заранее для конкретного применения. Траектория стоматологического инструмента может также содержать одну или более секций, вдоль которых материал не удаляется. На втором прогнозирующем этапе (S2) ток питания (I_tr) прогнозируется на основе моделирования запаса крутящего момента (S_tr) динамической подачи тока. Первый и второй прогнозирующие этапы (S1,S2) выполняются перед этапом приведения в действие (S3). Например, моделирование для прогнозирования тока питания (I_tr) или связанных данных предпочтительно выполняется на компьютере, который является внешним по отношению к стоматологическому станку (1), для сохранения ресурсов. Такой компьютер соединяется со стоматологическим станком (1) посредством проводной или беспроводной линии обмена данными через информационную сеть. Альтернативно, моделирование может выполняться в стоматологическом станке (1).
Способ дополнительно содержит необязательный этап генерирования увеличенного тока питания (I_tr’), как представлено на фиг. 2, посредством добавления к спрогнозированному току питания (I_tr) постоянной величины и/или умножения спрогнозированного тока питания (I_tr) на постоянный коэффициент больше единицы. Далее шаговый двигатель приводится в действие на основе увеличенного тока питания (I_tr´).
Способ дополнительно содержит необязательный этап генерирования, на основе спрогнозированного тока питания (I_tr´), тока питания ступенчатой формы (I_tr´´), как представлено на фиг. 2. Ток питания ступенчатой формы (I_tr´´) имеет два или более уровней. Затем шаговый двигатель приводится в действие на основе тока питания ступенчатой формы (I_tr´´). Необязательно ток питания ступенчатой формы (I_tr´´) может дополнительно сглаживаться посредством интерполяции, преобразования и/или фильтрации, и шаговый двигатель может приводиться в действие на основе сглаженного тока питания ступенчатой формы (I_tr´´). Уровни могут использоваться в нескольких различных применениях механической обработки:
При применении относительно более низкий уровень используется для финишной обработки заготовки (2), а относительно более высокий уровень используется для грубой обработки заготовки (2).
При другом применении относительно более низкий уровень используется для создания линий частичного выреза в заготовке (2), а относительно более высокий уровень используется для создания линий полного выреза в заготовке (2).
При другом применении относительно более низкий уровень используется для механической обработки с помощью стоматологического инструмента (3) первого типа, а относительно более высокий уровень используется для механической обработки с помощью стоматологического инструмента (3) второго типа, отличного от стоматологического инструмента (3) первого типа.
При другом применении относительно более низкий уровень используется для механической обработки заготовки (2) со смазкой, а относительно более высокий уровень используется для сухой механической обработки заготовки (2).
При другом применении относительно более низкий уровень используется для первой частоты вращения стоматологического инструмента (3), а относительно более высокий уровень используется для второй частоты вращения стоматологического инструмента (3), отличной от первой частоты вращения.
При другом применении относительно более низкий уровень используется для материала заготовки (2) первого типа, а относительно более высокий уровень используется для материала заготовки (2) второго типа, отличного от материала первого типа.
При другом применении относительно более низкий уровень используется для относительно низкого ускорения суппорта (4) стоматологического инструмента (3), а относительно более высокий уровень используется для относительно высокого ускорения суппорта (4) стоматологического инструмента (3).
При другом применении относительно более низкий уровень используется для первой скорости суппорта (4) стоматологического инструмента (3), а относительно более высокий уровень используется для второй скорости суппорта (4) стоматологического инструмента (3), отличной от первой скорости.
При другом применении относительно более низкий уровень используется для низкого изменения ускорения на траектории суппорта (4) стоматологического инструмента (3), а относительно более высокий уровень используется для высокого изменения ускорения на траектории суппорта (4) стоматологического инструмента (3).

Claims (26)

1. Способ управления шаговым двигателем для использования в стоматологическом станке (1) для удаления материала с заготовки (2), способ отличается тем, что содержит:
этап приспособления - без использования какой-либо регулировки на основе поворотного энкодера - запаса крутящего момента шагового двигателя в рабочих точках к суммарному моменту нагрузки (M_net) вокруг оси вращения шагового двигателя, соответственно, при этом этап приспособления содержит:
первый этап (S1), на котором прогнозируют, посредством моделирования, суммарные моменты нагрузки (M_net);
второй этап (S2), на котором прогнозируют, посредством моделирования, ток питания (I_tr), подлежащий подаче на шаговый двигатель, для установки запаса крутящего момента, который соответствует, соответственно, спрогнозированному суммарному моменту нагрузки (M_net); и дополнительно содержит:
этап (S3) приведения в действие шагового двигателя, без использования какой-либо регулировки на основе поворотного энкодера, на основе спрогнозированного тока питания (I_tr).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что суммарный момент нагрузки (M_net) соответствует суперпозиции моментов нагрузки (M_df, M_mf), соответственно, вызванных движущими силами, создаваемыми посредством приводного механизма шагового двигателя, и силами, возникающими в результате механической обработки, создаваемыми посредством удаления материала с заготовки (2), которые соответственно прогнозируются на первом прогнозирующем этапе на основании моделирования приводного механизма (S_dt) и моделирования удаления материала (S_mr) при динамическом ускорении/замедлении вдоль траектории приводного механизма, соответствующей перемещению стоматологического инструмента (3), и траектории стоматологического инструмента.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что ток питания (I_tr) прогнозируется на втором прогнозирующем этапе (S2) на основании моделирования запаса крутящего момента (S_tr) при динамической подаче тока питания.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что первый и второй прогнозирующие этапы (S1, S2) выполняются перед этапом (S3) приведения в действие.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что дополнительно содержит: этап генерирования увеличенного тока питания (I_tr') посредством добавления к спрогнозированному току питания (I_tr) постоянной величины и/или посредством умножения спрогнозированного тока питания (I_tr) на постоянный коэффициент больше единицы, при этом шаговый двигатель приводится в действие на основе увеличенного тока питания (I_tr').
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что дополнительно содержит: этап генерирования тока питания ступенчатой формы (I_tr''), имеющего два или более уровней, на основе спрогнозированного тока питания (I_tr), при этом шаговый двигатель приводится в действие на основе тока питания ступенчатой формы (I_tr'').
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что шаговый двигатель приводится в действие на основе сглаженного тока питания ступенчатой формы (I_tr''), который получается путем по меньшей мере одного из его интерполяции, преобразования и фильтрации.
8. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что ток питания ступенчатой формы (I_tr'') имеет по меньшей мере два уровня, при этом относительно более низкий уровень используется для финишной обработки заготовки (2), а относительно более высокий уровень используется для грубой обработки заготовки (2).
9. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что ток питания ступенчатой формы (I_tr'') имеет по меньшей мере два уровня, при этом относительно более низкий уровень используется для создания линий частичного выреза в заготовке (2), а относительно более высокий уровень используется для создания линий полного выреза в заготовке (2).
10. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что ток питания ступенчатой формы (I_tr'') имеет по меньшей мере два уровня, при этом относительно более низкий уровень используется для механической обработки с помощью стоматологического инструмента (3) первого типа, а относительно более высокий уровень используется для механической обработки с помощью стоматологического инструмента (3) второго типа, отличного от стоматологического инструмента первого типа.
11. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что ток питания ступенчатой формы (I_tr'') имеет по меньшей мере два уровня, при этом относительно более низкий уровень используется для механической обработки заготовки со смазкой (2), а относительно более высокий уровень используется для сухой механической обработки заготовки (2).
12. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что ток питания ступенчатой формы (I_tr'') имеет по меньшей мере два уровня, при этом относительно более низкий уровень используется для первой частоты вращения стоматологического инструмента (3), а относительно более высокий уровень используется для второй частоты вращения стоматологического инструмента (3), отличной от первой частоты вращения.
13. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что ток питания ступенчатой формы (I_tr'') имеет по меньшей мере два уровня, при этом относительно более низкий уровень используется для материала заготовки (2) первого типа, а относительно более высокий уровень используется для материала заготовки (2) второго типа, отличной от материала первого типа.
14. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что ток питания ступенчатой формы (I_tr'') имеет по меньшей мере два уровня, при этом относительно более низкий уровень используется для относительно низкого ускорения суппорта (4) стоматологического инструмента (3), а относительно более высокий уровень используется относительно высокого ускорения суппорта (4) стоматологического инструмента (3).
15. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что ток питания ступенчатой формы (I_tr'') имеет по меньшей мере два уровня, при этом относительно более низкий уровень используется для первой скорости суппорта (4) стоматологического инструмента (3), а относительно более высокий уровень используется для второй скорости суппорта (4) стоматологического инструмента (3), отличной от первой скорости.
16. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что ток питания ступенчатой формы (I_tr'') имеет по меньшей мере два уровня, при этом относительно более низкий уровень используется для низкого изменения ускорения на траектории суппорта (4) стоматологического инструмента (3), а относительно более высокий уровень используется для высокого изменения ускорения на траектории суппорта (4) стоматологического инструмента (3).
17. Стоматологическая система для механической обработки, содержащая:
стоматологический станок (1) для удаления материала по меньшей мере с одной стоматологической заготовки (2), при этом стоматологический станок (1) имеет один или более шаговых двигателей для приведения в действие суппорта (4), который удерживает с возможностью перемещения один или более стоматологических инструментов (3), и один или более шаговых двигателей для приведения в действие держателя, который удерживает заготовки (2) с возможностью перемещения;
средство управления для управления шаговыми двигателями;
отличающаяся тем, что
средство управления дополнительно приспособлено для управления шаговыми двигателями в соответствии с одним из пп. 1-16.
18. Компьютерочитаемый носитель, содержащий компьютерную программу, которая содержит компьютерчитаемые коды для обеспечения выполнения компьютеризированным стоматологическим станком (1) этапов способа по любому из пп. 1-16, когда указанная программа реализуется компьютером.
RU2022103279A 2019-07-11 2020-07-08 Способ управления шаговым двигателем в стоматологическом станке RU2815090C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19185676.4 2019-07-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2022103279A RU2022103279A (ru) 2023-08-11
RU2815090C2 true RU2815090C2 (ru) 2024-03-11

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6054835A (en) * 1996-10-22 2000-04-25 Oce Printing Systems Gmbh Stepping motor control, and operating mode of such motors
RU2192807C2 (ru) * 1996-11-13 2002-11-20 Креско Ти Системс Н.В. Способ и устройство для подгонки конструкции мостовидного зубного протеза
RU2232559C2 (ru) * 1998-12-18 2004-07-20 Пьер ФАРРЕ Станок для механической обработки объемного изделия, в особенности элемента зубного протеза, посредством автоматического копирования

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6054835A (en) * 1996-10-22 2000-04-25 Oce Printing Systems Gmbh Stepping motor control, and operating mode of such motors
RU2192807C2 (ru) * 1996-11-13 2002-11-20 Креско Ти Системс Н.В. Способ и устройство для подгонки конструкции мостовидного зубного протеза
RU2232559C2 (ru) * 1998-12-18 2004-07-20 Пьер ФАРРЕ Станок для механической обработки объемного изделия, в особенности элемента зубного протеза, посредством автоматического копирования

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2012057219A1 (ja) 工作機械の数値制御方法及び数値制御装置
Lee et al. An integrated prediction model including the cutting process for virtual product development of machine tools
CN110475637A (zh) 机床的控制装置以及机床
CN106338968B (zh) 可进行考虑轴移动方向的误差修正的数值控制装置
JP3603051B2 (ja) 数値制御工作機械の送り速度・加速度制御方法および数値制御装置
JP2020199558A (ja) 工作機械およびシステム
WO2008053601A1 (fr) Dispositif de contrôle de travail et son programme
JP5287986B2 (ja) 数値制御装置及び数値制御工作システム
JP3926739B2 (ja) ねじ切り加工制御方法及びその装置
JP4995976B1 (ja) 回転軸のインポジションチェックを行う数値制御装置
JP2021066005A (ja) 数値制御装置、プログラム及び制御方法
RU2815090C2 (ru) Способ управления шаговым двигателем в стоматологическом станке
JP7444697B2 (ja) 数値制御装置、制御プログラム及び制御方法
CN112449617B (zh) 加工装置和切削加工方法
JP2000235411A (ja) 加工情報を用いた数値制御装置
US12028012B2 (en) Method of operating a stepper motor in a dental tool machine
JP2009142915A (ja) 工作機械およびその切削加工方法
US11553619B2 (en) Control device and control method
JPH11170105A (ja) 工具折損停止機能を有するnc装置
JP4037087B2 (ja) 数値制御工作機械のねじ切り制御方法および制御装置とそれを組み込んだ数値制御工作機械
JP7527524B1 (ja) 数値制御装置および数値制御方法
JP2006297597A (ja) 工作機械の制振装置
US8299742B2 (en) Systems and methods for decelerating a motor in a computer numerical controlled machine tool
JPH1063339A (ja) 数値制御工作機械の制御装置
JP2009294868A (ja) 数値制御装置及び工作機械の制御方法