DE-102018217162-B4 - STEUERUNG

Abstract

Steuerung (1) für einen Antriebsmechanismus (2), der von einer Vielzahl von Motoren (13, 23) angetrieben wird, wobei die Steuerung gemäß den Motoren (13, 23) umfasst: eine Positionsbefehlsberechnungseinheit (10), die einen Positionsbefehlswert zum Antreiben des Antriebsmechanismus (2) berechnet; eine Positionserfassungseinheit (14, 24), die eine Position des Motors (13, 23) erfasst; eine Geschwindigkeitsbefehlsberechnungseinheit (11, 21), die einen Geschwindigkeitsbefehlswert basierend auf einem Positionsfehlerwert berechnet, der aus dem Positionsbefehlswert bestimmt wird, der von der Positionsbefehlsberechnungseinheit (10) berechnet wird, und einem Positionserfassungswert, der von der Positionserfassungseinheit (14, 24) erfasst wird; eine Geschwindigkeitserfassungseinheit (15, 25), die einen Geschwindigkeitserfassungswert aus dem Positionserfassungswert berechnet, der von der Positionserfassungseinheit (14, 24) erfasst wird; und eine Drehmomentbefehlsberechnungseinheit (12, 22), die einen Drehmomentbefehlswert aus einem Geschwindigkeitsfehlerwert berechnet, der aus dem Geschwindigkeitsbefehlswert bestimmt wird, der von der Geschwindigkeitsbefehlsberechnungseinheit (11, 21) berechnet wird, und dem von der Geschwindigkeitserfassungseinheit (15, 25) erfassten Geschwindigkeitserfassungswert durch Verwendung wenigstens einem integralen Element, wobei die Positionsbefehlsberechnungseinheit (10) den gemeinsamen Positionsbefehlswert an jeden der Motoren (13, 23) liefert, und wobei die Drehmomentbefehlsberechnungseinheit (12, 22) gemäß einem Betriebszustand des Antriebsmechanismus (2) zwischen einer Individualisierungssteuerung, die individuelles Ausführen einer Ausgabe des integralen Elements der Drehmomentbefehlsberechnungseinheit (12, 22) zu jeder der Vielzahl von Motoren (13, 23) vorsieht, und einer gemeinsamen Steuerung, die ein Teilen der Ausgabe des integralen Elements der Drehmomentbefehlsberechnungseinheit (12, 22) zu der Vielzahl von Motoren (13, 23) vorsieht, umschaltet; wobei, wenn bestimmt wird, dass der Betriebszustand ein Übergangszustand ist, die Individualisierungssteuerung durchgeführt wird; wenn dagegen festgestellt wird, dass der Betriebszustand ein stationäre Zustand ist, die gemeinsame Steuerung durchgeführt wird; wobei, wenn die Positionsbefehlsberechnungseinheit (10) den Positionsbefehlswert zuführt, der als abrupter Beschleunigungs-/Verzögerungsvorgang spezifiziert ist, der Betriebszustand als Übergangszustand bestimmt wird, so dass die Individualisierungssteuerung durchgeführt wird.

Inventors

• Kazunori Iijima

Assignees

• FANUC CORPORATION

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20181008

Priority Date

20171018

Claims (2)

1. Steuerung (1) für einen Antriebsmechanismus (2), der von einer Vielzahl von Motoren (13, 23) angetrieben wird, wobei die Steuerung gemäß den Motoren (13, 23) umfasst: eine Positionsbefehlsberechnungseinheit (10), die einen Positionsbefehlswert zum Antreiben des Antriebsmechanismus (2) berechnet; eine Positionserfassungseinheit (14, 24), die eine Position des Motors (13, 23) erfasst; eine Geschwindigkeitsbefehlsberechnungseinheit (11, 21), die einen Geschwindigkeitsbefehlswert basierend auf einem Positionsfehlerwert berechnet, der aus dem Positionsbefehlswert bestimmt wird, der von der Positionsbefehlsberechnungseinheit (10) berechnet wird, und einem Positionserfassungswert, der von der Positionserfassungseinheit (14, 24) erfasst wird; eine Geschwindigkeitserfassungseinheit (15, 25), die einen Geschwindigkeitserfassungswert aus dem Positionserfassungswert berechnet, der von der Positionserfassungseinheit (14, 24) erfasst wird; und eine Drehmomentbefehlsberechnungseinheit (12, 22), die einen Drehmomentbefehlswert aus einem Geschwindigkeitsfehlerwert berechnet, der aus dem Geschwindigkeitsbefehlswert bestimmt wird, der von der Geschwindigkeitsbefehlsberechnungseinheit (11, 21) berechnet wird, und dem von der Geschwindigkeitserfassungseinheit (15, 25) erfassten Geschwindigkeitserfassungswert durch Verwendung wenigstens einem integralen Element, wobei die Positionsbefehlsberechnungseinheit (10) den gemeinsamen Positionsbefehlswert an jeden der Motoren (13, 23) liefert, und wobei die Drehmomentbefehlsberechnungseinheit (12, 22) gemäß einem Betriebszustand des Antriebsmechanismus (2) zwischen einer Individualisierungssteuerung, die individuelles Ausführen einer Ausgabe des integralen Elements der Drehmomentbefehlsberechnungseinheit (12, 22) zu jeder der Vielzahl von Motoren (13, 23) vorsieht, und einer gemeinsamen Steuerung, die ein Teilen der Ausgabe des integralen Elements der Drehmomentbefehlsberechnungseinheit (12, 22) zu der Vielzahl von Motoren (13, 23) vorsieht, umschaltet; wobei, wenn bestimmt wird, dass der Betriebszustand ein Übergangszustand ist, die Individualisierungssteuerung durchgeführt wird; wenn dagegen festgestellt wird, dass der Betriebszustand ein stationäre Zustand ist, die gemeinsame Steuerung durchgeführt wird; wobei, wenn die Positionsbefehlsberechnungseinheit (10) den Positionsbefehlswert zuführt, der als abrupter Beschleunigungs-/Verzögerungsvorgang spezifiziert ist, der Betriebszustand als Übergangszustand bestimmt wird, so dass die Individualisierungssteuerung durchgeführt wird.
2. Steuerung nach Anspruch 1 , wobei, wenn die Positionsbefehlsberechnungseinheit (10) den Positionsbefehlswert zuführt, der als Stopp- oder Konstantgeschwindigkeitsbetrieb spezifiziert ist, der Betriebszustand als stationärer Zustand bestimmt wird, so dass die gemeinsame Steuerung durchgeführt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerung für einen Antriebsmechanismus, der von einer Vielzahl von Motoren angetrieben wird. Verwandter Stand der Technik Die Patentdokumente 1 bis 3 offenbaren eine Technologie, bei der herkömmlicherweise in einer Steuerung zum Steuern eines Tandemmechanismus, der einen Antriebsmechanismus wie einen Roboter oder eine Werkzeugmaschine mit mehreren Motoren antreibt, ein Integrator verwendet wird, um eine gegenseitige Beeinflussung der Motoren (Servomotoren) zu vermeiden. Patentdokument 1 offenbart eine Konfiguration, bei der bei einer Motorsteuerung, die eine Tandemsteuerung zum Antreiben eines angetriebenen Elements mit einer Vielzahl von Motoren durchführt, eine Positionssteuereinheit, eine Geschwindigkeitssteuereinheit, eine Stromsteuereinheit, ein Stromverstärker, ein Geschwindigkeitsdetektor und eine andere Steuervorrichtung ein gemeinsames Mittel für den Geschwindigkeitsintegrator zum Teilen des Integralwerts eines integralen Elements in der Geschwindigkeitssteuereinheit für jeden der Motoren enthält, wobei derselbe Positionsbefehl in das Steuersystem der Motoren eingegeben wird, die die Tandemsteuerung ausführen, und in dem im Wesentlichen derselbe Integralwert des integralen Elements in der Geschwindigkeitssteuereinheit durch die gemeinsamen Mittel des Geschwindigkeitsintegrators gehalten wird. Patentdokument 2 offenbart eine Werkzeugmaschinensteuerung, die einen störungsfreien Kompensator zum Verringern der gegenseitigen Beeinflussung eines Paares von Servomotoren umfasst, wobei der störungsfreie Kompensator umfasst: einen Torsionssteifigkeitsschätzungsblock, der die Torsionssteifigkeit eines Werkstücks schätzt, basierend auf einem Differenzwert von Positionsrückmeldungswerten, die einzeln von dem Paar von Servomotoren erfasst werden, und einem Drehmomentbefehlswert für eine Torsionssteifigkeitsmessung, die dem Paar von Servomotoren zugeführt wird, um Torsion am Werkstück zu erzeugen; und einen Drehmomentbefehlswertkompensationsblock, der einen Drehmomentbefehlskompensationswert zum Kompensieren des Drehmomentbefehlswerts für das Paar von Servomotoren schätzt, basierend auf einem Differenzwert von Drehzahlrückkopplungswerten, die einzeln von dem Paar von Servomotoren erfasst werden, und der Torsionssteifigkeit, die durch den Torsionssteifigkeitsschätzungsblock geschätzt wird. Patentdokument 3 offenbart eine Motorsteuerung zum Steuern von zwei Motoren wie folgt. Eine erste Drehzahlsteuereinheit umfasst einen Integrator, der einen Integralwert eines Drehzahlfehlers zwischen einem Drehzahlbefehlswert und einer Drehzahl berechnet und einen Drehmomentbefehlswert, basierend auf dem Geschwindigkeitsfehler, einem zuvor bestimmten Wert, einer proportionalen Verstärkung und einer integralen Verstärkung. Eine zweite Geschwindigkeitssteuereinheit umfasst einen Integrator, der einen Integralwert eines Geschwindigkeitsfehlers zwischen einem Geschwindigkeitsbefehlswert und einer Rotationsgeschwindigkeit berechnet, und einen Drehmomentbefehlswert berechnet, basierend auf dem Geschwindigkeitsfehler, einem zuvor bestimmten Wert, einer Proportionalverstärkung und einer Integralverstärkung. Eine Integralwert-Auswahleinheit wählt gemäß einem angetriebenen Zustand eines Hauptmotors und einem angetriebenen Zustand eines Nebenmotors einen der Integralwerte als einen zuvor bestimmten Wert aus. JP 2003 - 189 657 A: Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung,JP 2009 - 83 074 A: Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung,JP 2015 - 23 708 A: Patentdokument 3: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung,DE 602 10 734 T2 betrifft einen Regler zum Regeln des Antriebs von einem beweglichen Bauteil.WO 2009 / 083 031 A1 betrifft einen Regler. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Bei einem Tandemmechanismus sind mehrere Motoren mit einem gemeinsamen Antriebsmechanismus verbunden. Verbindungsabschnitte zwischen den einzelnen Motoren und dem Antriebsmechanismus können unterschiedliche mechanische Eigenschaften aufweisen, da sie konstruktiv gleich sind, aber beispielsweise der Zusammenbau und die Position eines Schwerpunkts unterschiedlich sind. Bei einem Einschwingverhalten (Positionierung oder unmittelbar nach Anlegen einer Störung) wird leicht ein bemerkenswerter Unterschied zwischen den Motoren erzeugt. In Patentdokument 1 wird ein Integrator in der Geschwindigkeitssteuereinheit gemeinsam genutzt, und obwohl in der gemeinsamen Nutzung eine Zeitkonstantenschaltung verwendet wird, um den Übergang der gemeinsamen Nutzung zu stabilisieren, da die Integralwerte als konstant betrachtet werden müssen, besteht Verbesserungsbedarf darin, dass ein Unterschied in den mechanischen Eigenschaften zwischen den Tandems aktiv absorbiert wird. In dieser Hinsicht in Patentdokument 2, obwohl versucht wird, einen Unterschied in den Übertragungseigenschaften (Torsionssteifigkeit) nicht durch einen Integrator, sondern durch Verstärkungsplanung und adaptive