DE19509325A1 - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Drift-Kompensation von lagegeregelten Achsen und Spindeln - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Drift-Kompensation von lagegeregelten Achsen und Spindeln

Info

Publication number
DE19509325A1
DE19509325A1 DE1995109325 DE19509325A DE19509325A1 DE 19509325 A1 DE19509325 A1 DE 19509325A1 DE 1995109325 DE1995109325 DE 1995109325 DE 19509325 A DE19509325 A DE 19509325A DE 19509325 A1 DE19509325 A1 DE 19509325A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drift
output
value
offset
standstill
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1995109325
Other languages
English (en)
Inventor
Gerd Dipl Ing Brandmaehl-Estor
Sabine Blas
Robert Dipl Ing Pulawski
Johannes Dipl Ing Welker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE1995109325 priority Critical patent/DE19509325A1/de
Publication of DE19509325A1 publication Critical patent/DE19509325A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35377Check for end of block
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35378Detect if reference data is not changing anymore to decide a still stand, stop
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37589Measure drift of servo during positioning, not disturbing actual position
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41118Drift-compensation for servo, anti-hunt
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41127Compensation for temperature variations of servo

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Description

Die Drift in analogen elektronischen Bauelementen, die z. B. in der Eingangsbeschaltung eines analogen Umrichters vorhan­ den sein kann, führt bei numerischen Steuerungen, z. B. von Werkzeugmaschinen und Robotern, in der Regel dazu, daß in Drehzahlregelkreisen zur Erreichung eines Stillstands der je­ weilige Drehzahlregelkreis mit einem Drehzahlsollwert un­ gleich Null angesteuert werden muß. Ein P-Lageregler kann einen solchen Drehzahlsollwert nur dann erzeugen, wenn an seinem Eingang auch im Stillstand ein geringer Schleppfehler vorhanden ist. Dies hat jedoch zur Folge, daß die betreffende Achse von ihrer Sollposition abweicht. Die Abweichung wird dabei solange größer bis der durch den am Lageregler anste­ henden Schleppabstand verursachte Drehzahlsollwert so groß geworden ist, daß er der Drift entspricht. Erst dann erreicht die betreffende Achse den Stillstand.
Vor allem, wenn mit einer durch die Drift von analogen elek­ tronischen Bauelementen betroffenen Achse Positionierbewegun­ gen ausgeführt werden sollen, erweist sich eine solche von der Sollposition abweichende Achsstellung als nachteilig, weil die heute geforderte Präzision beispielsweise bei der Fertigung mit numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen nicht mehr oder nur ungenügend gewährleistet werden kann.
Es ist bekannt, daß herkömmliche Verfahren zur automatischen Drift-Kompensation zur Vermeidung eines solchen Drift-Fehlers einen zusätzlichen Drehzahlsollwert auf den Ausgang des Lage­ reglers aufschalten. Bei der herkömmlichen Lösung numerischer Steuerungen verfügt eine lagegeregelte Achse, z. B. ein Vorschub, über einen halbautomatischen Drift-Abgleich. Darun­ ter versteht man die Notwendigkeit einer Bedienhandlung des Anwenders zum Zweck der Ermittlung eines geeigneten Drift- Kompensationswertes. Dies geschieht herkömmlicherweise aus­ schließlich im Stillstand der Achse, wobei ein Drehzahlsoll­ wert am Ausgang des Lagereglers per Knopfdruck in einen Kom­ pensationszweig der numerischen Steuerung übernommen wird. Dieser Drehzahlsollwert bleibt bis zur nächsten Bedienhand­ lung unverändert wirksam.
Im Falle einer lagegeregelten Spindel, z. B. zur Positionie­ rung eines Werkstückschlittens, ist das Problem des Heraus­ wanderns der Spindel aus ihrer Sollposition aufgrund einer Drift in analogen elektronischen Bauelementen noch ausge­ prägter. Aus diesem Grunde verwendet man hierfür herkömm­ licherweise einen vollautomatischen Drift-Abgleich. Dieser vollautomatische Drift-Abgleich findet bei Spindeln jedoch nur und ausschließlich nach dem Ausführen einer Positionier­ anweisung M19 statt, welche in der Steuerungssprache nach DIN 66025 einem Spindel-Halt in definierter Endstellung ent­ spricht. Auch hierbei bleibt der Kompensationswert bis zur nächsten Positionieranweisung unverändert.
Die genannten standardgemäß eingesetzten Verfahren zur Er­ reichung einer Drift-Kompensation besitzen somit den Nach­ teil, daß sie nicht einheitlich sowohl für lagegeregelte Achsen als auch für lagegeregelte Spindeln verwendet werden können. Zusätzlich ist es von Nachteil, daß im Falle der automatischen Drift-Kompensation für lagegeregelte Spindeln ein Drift-Abgleich ausschließlich nach dem Ausführen einer speziellen Positionieranweisung stattfinden kann. Dadurch ist jedoch nicht gewährleistet, daß bei jedem Stillstand der Spindel eine durch analoge elektronische Bauelemente verur­ sachte Drift und die dadurch bedingte Abweichung von Istposi­ tion und Sollposition ausgeglichen werden kann. Hinzu kommt, daß ein Driftabgleich immer wieder von neuem über den gesam­ ten Abweichungsbereich ausgeregelt werden muß, obwohl in der Praxis eine durch analoge elektronische Bauelemente verur­ sachte Drift lediglich in einem Teilbereich schwankt, während ein fester Anteil der Drift in der Regel ständig auftritt. Ein Drift-Abgleich über den gesamten Abweichungsbereich ist jedoch sehr zeitaufwendig, so daß eine Drift-Kompensation auf diese Art und Weise ebenfalls sehr zeitintensiv ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie die dazugehörige Vorrichtung zur automatischen Drift- Kompensation so auszugestalten, daß sie sowohl für lagegere­ gelte Achsen als auch für lagegeregelte Spindeln einheitlich eingesetzt werden kann. Zusätzlich soll die Drift-Kompensa­ tion nicht nur im Anschluß an Positionieranweisungen erfol­ gen, sondern bei jedem Stillstand der Achse bzw. Spindel, so daß eine Drift-Kompensation bei jedem Stillstand unabhängig von eventuellen Positionieranweisungen ausgeführt werden kann. Zusätzlich soll der Abgleich der Drift möglichst schnell erfolgen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur automatischen Drift-Kompensation für lagegeregelte Achsen und Spindeln mit folgenden Merkmalen gelöst:
  • 1.1 ein bekannter fester Anteil der Drift wird über ein in einem Speicherglied hinterlegtes Maschinendatum in Form eines Offset kompensiert, indem ein zum festen Anteil der Drift proportionaler definierter Drehzahlwert ungleich Null auf den Ausgang des Lagereglers geschaltet wird,
  • 1.2 zur Kompensation einer zusätzlichen variablen, beispiels­ weise temperaturabhängigen Drift wird ein dadurch beding­ ter Drehzahlsollwert am Ausgang des Lagereglers bei ge­ wünschtem Stillstand solange auf integriert, bis die Summe aus festem Offset und Integratorwert einen Drehzahlwert bilden, welcher aufgeschaltet auf den Ausgang des Lage­ reglers den wahren Driftwert kompensiert.
Eine vorteilhafte alternative Ausführungsform, welche die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ebenso vorteilhaft löst und somit die Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens erweitert, enthält folgende Merkmale:
  • 2.1 ein bekannter fester Anteil der Drift wird über ein in einem Speicherglied hinterlegt es Maschinendatum in Form eines Offset kompensiert, indem ein zum festen Anteil der Drift proportionaler definierter Schleppfehler auf den Eingang des Lagereglers geschaltet wird,
  • 2.2 zur Kompensation einer zusätzlichen variablen, beispiels­ weise temperaturabhängigen Drift wird ein dadurch beding­ ter Schleppfehler am Eingang des Lagereglers bei ge­ wünschtem Stillstand solange aufintegriert, bis die Summe aus festem Offset und Integratorwert einen Schleppfehler bilden, welcher aufgeschaltet auf den Eingang des Lage­ reglers den wahren Driftwert kompensiert.
Eine im Hinblick auf die Anforderung, bei jedem Stillstand einer Achse bzw. Spindel einen automatischen Drift-Abgleich vorzunehmen, besonders vorteilhafte Ausgestaltung ermöglicht es, daß der Rechenaufwand zur Ermittlung des Kompensations­ wertes begrenzt und das automatische Verfahren zur Drift- Kompensation dadurch beschleunigt wird. Eine solchermaßen vorteilhafte Ausgestaltung besitzt folgende Merkmale:
  • 3.1 ein Abgleich des integralen Anteiles des Kompensations­ wertes erfolgt aufgrund eventueller Veränderungen der Drift automatisch bei jedem Stillstand,
  • 3.2 sobald der Stillstand verlassen wird, wird die Driftkom­ pensation abgeschaltet, indem keine weiteren Werte aufintegriert werden und der letzte aktuelle integrale An­ teil des Kompensationswertes gespeichert wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Er­ findung zeichnet sich dadurch aus, daß sie einen gewünschten Stillstand der entsprechenden Achse bzw. Spindel eindeutig und besonders sicher erkennt. Gleichzeitig gewährleistet sie, daß auch während eines Stillstandes Veränderungen der Drift kontinuierlich kompensiert werden. Eine solche Ausgestaltung besitzt folgende Merkmale:
  • 4.1 zur Erkennung eines gewünschten Stillstands wird als Kriterien dafür verwendet, daß Sollwerte keine Verände­ rung mehr aufweisen und/oder ein Satzende erreicht ist,
  • 4.2 die automatische Driftkompensation bleibt solange akti­ viert, wie das oder die Kriterien erfüllt sind.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß sie mit einfachen Mitteln und begrenzten Aufwand effektiv realisiert wird. Außerdem läßt sie sich besonders einfach in bereits vorhandene numerische Steuerungen integrieren. Diese Vorrichtung besitzt folgende Merkmale:
  • 5.1 in einem Speicherglied ist ein Maschinendatum als Offset eingespeichert, welcher einen bekannten Anteil der Drift in Form eines Drehzahlsollwertes repräsentiert,
  • 5.2 ein Integrator ist mit einem eventuell am Ausgang des Lagereglers auftretenden Drehzahlsollwert beaufschlagt,
  • 5.3 der Ausgang des Integrators und der Wert des Maschinenda­ tums sind auf einen Addierer geschaltet,
  • 5.4 ein weiterer Addierer ist mit dem Ausgang des ersten Addierers und dem Ausgang des Lagereglers beschaltet,
  • 5.5 der Ausgang des zweiten Addierers ist mit einer auf den Lageregler folgenden Regelstufe, insbesondere einem Dreh­ zahlregelkreis, verbunden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß sie mit wenigen zusätzlichen Bauteilen eine ständige Kontrolle ermöglicht, ob ein Stillstand tatsächlich vorgesehen ist. Dadurch wird die Sicherheit des Systemes erheblich verbessert. Bei den verwendeten Bauteilen handelt es sich um Standardbauelemente, wodurch eine kostengünstige Realisierung ermöglicht wird. Diese Vorrichtung besitzt fol­ gende Merkmale:
  • 6.1 ein Aktivierungseingang des Integrators ist mit einem Signal beschaltet, welches signalisiert, ob ein Still­ stand erwünscht ist,
  • 6.2 mehrere Signale zur Signalisierung, ob ein Stillstand erfolgen soll, werden eingangsseitig auf einen Logik-Bau­ stein geschaltet und dessen Ausgang mit dem Aktivierungs­ eingang des Integrators verbunden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erindung verhindert Einschwingvorgänge und erhöht somit die Stabilität der Driftkompensation. Sie besitzt folgendes Merk­ mal:
  • 7.1 der Integrator besitzt eine im Vergleich zu dem Lagere­ gelkreis große Zeitkonstante.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson­ dere darin, daß sowohl lagegeregelte Achsen als auch lagege­ regelte Spindeln mit einem einheitlichen Verfahren zur auto­ matischen Drift-Kompensation betrieben werden können. Hinzu kommt, daß nicht nur nach speziellen Positionieranweisungen, sondern bei jedem Stillstand einer Achse bzw. Spindel ein Drift-Abgleich voll automatisch durchgeführt wird. Darüber hinaus erfolgt der Drift-Abgleich besonders schnell, da ein entsprechender Kompensationswert nicht bei jedem Stillstand von neuem vollständig ermittelt werden muß. Dadurch ist die erforderliche Rechenleistung gering und die Kosten einer Realisierung dementsprechend niedrig.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur automatischen Drift-Kompensation am Beispiel einer lagegeregelten Achse.
In der Zeichnung der Figur ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur automatischen Drift-Kompensation am Beispiel einer lagegeregelten Achse gezeigt. Ausgehend von Steuerungs­ daten SD werden diese in einem Vorsteuerkreis VSK weiter ver­ arbeitet und daraus Sollwerte SWx gebildet. Diese Sollwerte gelangen zu einem Lageregler LR an dessen Ausgang Drehzahl­ sollwerte Vsoll zur Verfügung stehen. Aufgrund der Drift in verwendeten analogen elektronischen Bauelementen, z. B. in der Eingangsbeschaltung eines analogen Umrichters, muß ein dar­ auf folgender Drehzahlregler DR mit einem kleinen Drehzahl­ sollwert ungleich Null angesteuert werden, wenn ein Still­ stand der zugrundeliegenden Achse erreicht werden soll. Der Lageregler LR weist einen solchen Drehzahlsollwert Vsoll im Stillstand auf, da an seinem Eingang aufgrund der Drift auch im Stillstand ein kleiner Schleppfehler Δs vorhanden ist. Dieser wird durch die Differenz aus Sollwert SWx und im Lageregelkreis rückgekoppeltem Istwert Sist ist mittels eines Subtrahierers S gebildet. Ein dadurch bedingter Drehzahlsoll­ wert Vsoll ungleich NULL am Ausgang des Lagereglers LR im Stillstand wird durch die vorliegende Erfindung automatisch kompensiert. Dazu wird ein bereits bekannter Anteil der Drift, welcher sich unabhängig von den Umgebungsbedingungen bei jedem Stillstand der Achse einstellt, mit Hilfe eines über ein Maschinendatum MD in einem Speicherglied einzugeben­ den Offsetwertes Voffset hinterlegt.
Zur Ermittlung eines Kompensationswertes für einen veränder­ lichen, z. B. temperaturabhängigen Anteil der Drift wird der Drehzahlsollwert Vsoll am Ausgang des Lagereglers LR im Stillstand aufintegriert. Dazu wird der Ausgang des Lagereg­ lers an den Eingang IN eines Integrators I geführt. Der Integrator I besitzt vorteilhafterweise eine Zeitkonstante, die im Vergleich zu der des Lageregelkreises groß ist, um Einschwingvorgänge zu vermeiden. Der Drehzahlsollwert Vsoll am Ausgang des Lagereglers LR wird im Stillstand solange aufintegriert, bis die Summe aus dem Maschinendatenwert MD, also dem Offset Voffset und dem Integrationswert VVAR, dem variablen Anteil der Drift entspricht, dem tatsächlichen Driftwert VDrift entsprechen. Dazu werden Offset Voffset und der variable Kompensationswert VVAR am Ausgang OUT des Inte­ grators I in einem Addierer AD1 aufaddiert und die Summe VDrift aus beiden Werten, welche dem tatsächlichen Driftwert entspricht, wird einem weiteren Addierer AD2 zugeführt. In dem zweiten Addierer AD2 werden der durch die Drift bedingte Drehzahlsollwert Vsoll am Ausgang des Lagereglers LR und der am Ausgang des ersten Addierers AD1 anstehende gesamte Kom­ pensationswert VDrift aufaddiert. Am Ausgang des zweiten Addierers AD2 resultiert somit ein korrigierter Drehzahl­ sollwert V′soll. Dieser korrigierte Drehzahlsollwert V′soll wird dem Drehzahlregler DR zugeführt, von dessen Ausgang ein Achsenantrieb A angesteuert wird.
Während eines gewünschten Stillstandes der Achse wird der zu Beginn am Ausgang des Lagereglers LR anstehende Drehzahlsoll­ wert Vsoll, welcher dem Integrator I zugeführt wird, dort solange aufintegriert, bis der variable Anteil des Kompensa­ tionswertes VVAR, welcher am Ausgang OUT des Integrators I zur Verfügung steht, gemeinsam mit dem fest vorgegebenen Offset Voffset einen gesamten Kompensationswert VDrift er­ gibt, welcher proportional zu der Driftspannung ist, die aufgeschaltet auf den Eingang des durch Drifteffekte beein­ flußten Drehzahlreglers DR an dessen Ausgang einen Drehzahl­ wert ergibt, der einen Stillstand des Antriebs nach sich zieht. Dieser geschilderte Zusammenhang läßt sich verkürzt in der folgenden Berechnungsvorschrift erkennen:
Voffset + VVAR = VDrift (1)
In dem Moment, wo VDrift einen Stillstand des Antriebs A herbeiführt und der Sollwert SWx und rückgeführter Istwert Sist übereinstimmen, wird Vsollam Ausgang des Lagereglers LR zu NULL und die Kompensationsspannung wird ausschließlich durch VDrift geliefert. Damit ist der Driftfehler im Still­ stand kompensiert und das System in einem stabilen Zustand.
Um zu verhindern, daß die Drift-Kompensation auch dann aktiv bleibt, wenn die Maschine sich bewegt, werden erfindungsgemäß Kriterien zur Überprüfung verwendet, die sicherstellen, daß ein Stillstand der Maschine auch tatsächlich erwünscht ist. Dazu werden alle verarbeiteten Kriterien auf einen Logikbau­ stein LB geschaltet. Ein solcher Logikbaustein LB ist bevor­ zugterweise ein logisches UND-Gatter, dessen Ausgang einen Aktivierungseingang E des Integrators I ansteuert. Dieser Ausgang des Logikbausteins LB ist nur dann aktiv, sofern alle verwendeten Kriterien erfüllt sind.
Mögliche Kriterien dafür sind zum einen, daß Sollwerte SWx kleine Veränderungen aufweisen. Um zu überprüfen, ob eine Ver­ änderung der Sollwerte SWx auftritt, werden die Sollwerte zum einen direkt auf einen Komparator KP geschaltet. Zusätzlich werden dieselben Sollwerte SWx in einen First-In-First-Out- Speicher FIFO geführt, den sie durchlaufen. Aufgrund der Organisation eines solchen Speichers FIFO stehen an dessen Ausgang die auf den Eingang gegebenen Werte erst mit zeitli­ cher Verzögerung zur Verfügung. Die Registerlänge n des Speichers FIFO bestimmt dabei, wie weit ein Vergleich mit zurückliegenden Sollwerten SWx erfolgen soll. Der Ausgang des First-In-First-OUT-Speicher FIFO wird auf den zweiten Eingang des Komparators KP geschaltet. Abhängig von der Registerlänge n des Speichers FIFO liegen am Komparator KP somit die je­ weils aktuellen Sollwerte SWx als auch entsprechend der Registerlänge n zurückliegende Werte SWx-n an. Der Komparator KP ist so beschaltet, daß nur dann, wenn direkte und verzö­ gerte Werte übereinstimmen, Sollwerte SWx somit keine Verän­ derung erfahren, der Ausgang des Komparators KP aktiv ist. Der Komparator KP1 besitzt bevorzugterweise eine Hysterese.
Ein anderes Kriterium zur Überprüfung, ob ein Stillstand der Maschine tatsächlich erwünscht ist, besteht darin zu prüfen, ob ein Satzende bei den Steuerungsdaten SD erreicht ist. Die­ se beiden Kriterien sind in folgender Übersicht noch einmal zusammengefaßt dargestellt:
K1: Sollwert weist keine Veränderung auf
K2: Satzende ist erreicht.
Diese beiden Kriterien K1 und K2 werden zusammen auf den Logikbaustein LB geschaltet. Nur dann, wenn die Kriterien K1 und K2 gemeinsam erfüllt sind, ist der Ausgang des Logikbau­ steins LB aktiv und somit der Integrator I ebenfalls akti­ viert. Dadurch ist gewährleistet, daß die Drift-Kompensation abgeschaltet wird, sobald nach den Kriterien K1, K2 ein Still­ stand des Antriebes A gewünscht wird. Sobald der Integrator I inaktiviert wird, also keine weitere Aufintegrierung der Drehzahlsollwerte Vsollam Ausgang des Lagereglers LR er­ folgt, wird der zuletzt erreichte Wert am Ausgang GUT, also der variable Anteil des Kompensationswertes VVAR eingespei­ chert. Das hat zur Folge, daß bei der nächsten erforderlichen Aktivierung des Integrators I zum automatischen Drift-Ab­ gleich auf diesen Wert zurückgegriffen werden kann und keine komplette Neubestimmung des variablen Anteils des Kompensati­ onswertes VVAR notwendig ist.
Die in dem Blockschaltbild der Fig. 1 dargestellten Elemente können ohne weiteres auch mit den Standardmitteln einer Datenverarbeitungsanlage realisiert werden.

Claims (7)

1. Verfahren zur automatischen Driftkompensation für lagege­ regelte Achsen und Spindeln, insbesondere zum Einsatz bei Werkzeugmaschinen und Robotern, mit folgenden Merkmalen:
  • 1.1 ein bekannter fester Anteil der Drift wird über ein in einem Speicherglied hinterlegtes Maschinendatum (MD) in Form eines Offset kompensiert, indem ein zum festen An­ teil der Drift proportionaler definierter Drehzahlwert (Voffset) ungleich Null auf den Ausgang des Lagereglers (LR) geschaltet wird,
  • 1.2 zur Kompensation einer zusätzlichen variablen, beispiels­ weise temperaturabhängigen Drift wird ein dadurch beding­ ter Drehzahlsollwert (VVAR) am Ausgang des Lagereglers (LR) bei gewünschtem Stillstand solange aufintegriert, bis die Summe aus festem Offset (Voffset) und Integrator­ wert (VVAR) einen Drehzahlwert (VDrift) bilden, welcher aufgeschaltet auf den Ausgang des Lagereglers (LR) den wahren Driftwert kompensiert.
2. Verfahren zur automatischen Driftkompensation für lagege­ regelte Achsen und Spindeln, insbesondere zum Einsatz bei Werkzeugmaschinen und Robotern, mit folgenden Merkmalen:
  • 2.1 ein bekannter fester Anteil der Drift wird über ein in einem Speicherglied hinterlegtes Maschinendatum (MD) in Form eines Offset kompensiert, indem ein zum festen An­ teil der Drift proportionaler definierter Schleppfehler auf den Eingang des Lagereglers (LR) geschaltet wird,
  • 2.2 zur Kompensation einer zusätzlichen variablen, beispiels­ weise temperaturabhängigen Drift wird ein dadurch beding­ ter Schleppfehler am Eingang des Lagereglers (LR) bei ge­ wünschtem Stillstand solange aufintegriert, bis die Summe aus festem Offset und Integratorwert einen Schleppfehler bilden, welcher aufgeschaltet auf den Eingang des Lage­ reglers (LR) den wahren Driftwert kompensiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit folgenden Merkmalen:
  • 3.1 ein Abgleich des integralen Anteiles des Kompensations­ wertes (VVAR) erfolgt aufgrund eventueller Veränderungen der Drift automatisch bei jedem Stillstand,
  • 3.2 sobald der Stillstand verlassen wird, wird die Driftkom­ pensation (I) abgeschaltet, indem keine weiteren Werte (Vsoll) aufintegriert werden und der letzte aktuelle in­ tegrale Anteil des Kompensationswertes (VVAR) gespeichert wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche mit fol­ genden Merkmalen:
  • 4.1 zur Erkennung eines gewünschten Stillstands wird als Kriterium dafür verwendet, daß Sollwerte keine Verände­ rung mehr aufweisen (K1) und/oder ein Satzende erreicht ist (K2),
  • 4.2 die automatische Driftkompensation (I) bleibt solange aktiviert, wie das oder die Kriterien (K1, K2) erfüllt sind.
5. Vorrichtung zur automatischen Driftkompensation für lage­ geregelte Achsen und Spindeln, insbesondere zum Einsatz bei Werkzeugmaschinen und Robotern, mit folgenden Merkmalen:
  • 5.1 in einem Speicherglied ist ein Maschinendatum (MD) als Offset eingespeichert, welcher einen bekannten Anteil der Drift in Form eines Drehzahlsollwertes (Voffset) reprä­ sentiert,
  • 5.2 ein Integrator (I) ist mit einem eventuell am Ausgang des Lagereglers (LR) auftretenden Drehzahlsollwert (Vsoll) beaufschlagt,
  • 5.3 der Ausgang (VVAR) des Integrators (I) und der Wert (Voffset) des Maschinendatums (MD) sind auf einen Addie­ rer (AD1) geschaltet,
  • 5.4 ein weiterer Addierer (AD2) ist mit dem Ausgang (VDrift) des ersten Addierers (AD1) und dem Ausgang (Vsoll) des Lagereglers (LR) beschaltet,
  • 5.5 der Ausgang des zweiten Addierers (AD2) ist mit einer auf den Lageregler folgenden Regelstufe, insbesondere einem Drehzahlregelkreis (DR), verbunden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 mit folgenden Merkmalen:
  • 6.1 ein Aktivierungseingang (E) des Integrators (I) ist mit einem Signal beschaltet, welches signalisiert, ob ein Stillstand erwünscht ist,
  • 6.2 mehrere Signale zur Signalisierung, ob ein Stillstand erfolgen soll, werden eingangsseitig auf einen Logik-Bau­ stein (LB) geschaltet und dessen Ausgang mit dem Aktivie­ rungseingang (E) des Integrators (I) verbunden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6 mit folgendem Merkmal:
  • 7.1 der Integrator (I) besitzt eine im Vergleich zu dem Lageregelkreis große Zeitkonstante.
DE1995109325 1995-03-15 1995-03-15 Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Drift-Kompensation von lagegeregelten Achsen und Spindeln Withdrawn DE19509325A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995109325 DE19509325A1 (de) 1995-03-15 1995-03-15 Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Drift-Kompensation von lagegeregelten Achsen und Spindeln

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995109325 DE19509325A1 (de) 1995-03-15 1995-03-15 Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Drift-Kompensation von lagegeregelten Achsen und Spindeln

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19509325A1 true DE19509325A1 (de) 1996-09-19

Family

ID=7756710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1995109325 Withdrawn DE19509325A1 (de) 1995-03-15 1995-03-15 Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Drift-Kompensation von lagegeregelten Achsen und Spindeln

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19509325A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1821168A2 (de) * 2006-02-16 2007-08-22 Fanuc Ltd Steuerung für einen Servomotor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1821168A2 (de) * 2006-02-16 2007-08-22 Fanuc Ltd Steuerung für einen Servomotor
EP1821168A3 (de) * 2006-02-16 2009-05-06 Fanuc Ltd Steuerung für einen Servomotor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69831203T2 (de) Verfahren zur korrektur von verschiebungsbefehlen und servosteuerungssystem, in dem verschiebungsbefehle korrigiert werden
DE68909574T2 (de) Roboterachsensteuerung mit und ohne rückkuppelung.
DE2704098C3 (de)
DE1673566A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung mehrerer ausgewaehlter Bestimmungsgroessen eines Reglers fuer industrielle Verfahrensablaeufe
DE102014109469B4 (de) Motor-Steuerungs-Vorrichtung
DE2716775C2 (de)
EP1818744B1 (de) Reglerstruktur mit einem Torsionsmodell
DE2427880A1 (de) Flugsteuersystem fuer luftfahrzeuge
DE102016009127B4 (de) Synchronisationssteuerung mit Funktion zur Vermeidung von in einem Synchronisationsstartblock erzeugtem Schock
DE3635305C2 (de)
WO2002020213A2 (de) Werkzeugmaschine mit kollisionsprüfung
DE102015009247B4 (de) Numerische Steuerung mit Glätter zum Glätten von Geschwindigkeitsschwankungen aufgrund abrupter Änderungen von Positionsabweichungen
DE102019007393A1 (de) Numerische Steuerung
EP0184075A1 (de) Einrichtung und Verfahren zum Regeln eines Industrieroboters
DE69016903T2 (de) Rücklaufverfahren zum bezugspunkt.
DE19614232A1 (de) Verfahren und Vorrichtung für die numerische Steuerung
DE3210818A1 (de) System zum positionieren von die nicklage steuernden aerodynamischen flaechen eines flugzeuges
DE602004000384T2 (de) Numerische Steuereung
DE69100887T2 (de) Verfahren und Gerät zum Steuern einer oder mehrerer Achsen einer Werkzeugmaschine.
DE19509325A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Drift-Kompensation von lagegeregelten Achsen und Spindeln
DE102019007381A1 (de) Numerische Steuerung
DE3933993C1 (de)
EP1229411B1 (de) Steuerungsverfahren sowie Regelungsstruktur zur Bewegungsführung, Vorsteuerung und Feininterpolation von Objekten in einem Drehzahlreglertakt, der schneller als der Lagereglertakt ist
DE102004025118B4 (de) Drehzahlführungsverfahren für einen Folgeantrieb, hiermit korrespondierende Steuereinrichtung und hiermit korresponierende Maschine
DE102016007721B4 (de) Servosteuerungssystem mit der Funktion zum Schalten eines Lernspeichers

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee