DE-102018217631-B4 - STEUERUNG

Abstract

Steuerung 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 Drehzahlbefehlsberechnungseinheit (11, 21), die einen Drehzahlbefehlswert basierend auf einem Positionsfehlerwert, der aus dem von der Positionsbefehlsberechnungseinheit (10) berechneten Positionsbefehlswert bestimmt wird, und einem von der Positionserfassungseinheit (14, 24) erfassten Positionserfassungswert berechnet; eine Drehzahlerfassungseinheit (15, 25), die einen Drehzahlerfassungswert aus dem von der Positionserfassungseinheit (14, 24) erfassten Positionserfassungswert berechnet; eine Drehmomentbefehlsberechnungseinheit (12, 22), die einen Drehmomentbefehlswert aus einem Drehzahlfehlerwert berechnet, der aus dem von der Drehzahlbefehlsberechnungseinheit (11, 21) berechneten Drehzahlbefehlswert und dem von der Drehzahlerfassungseinheit (15, 25) erfassten Drehzahlerfassungswert bestimmt wird; und eine Vorspanndrehmomentüberlagerungseinheit (30), die ein eingestelltes Vorspanndrehmoment auf den Drehmomentbefehlswert überlagert, wobei, wenn sich ein Zustand, in dem die Ausgabe der Motoren (13, 23) Null ist, in einen Zustand verschiebt, in dem die Ausgabe ungleich Null ist, so dass das Vorspanndrehmoment durch die Vorspanndrehmomentüberlagerungseinheit (30) bereitgestellt wird, wenigstens einer der Motoren (13, 23) einen Kontaktabschnitt zwischen dem Antriebsmechanismus (2) und dem Motor (13, 23) durch Drehzahlsteuerung basierend auf dem in der Drehzahlerfassungseinheit (15, 25) erfassten Drehzahlerfassungswert bildet, so dass das Vorspanndrehmoment bereitgestellt wird; und wobei die Steuerung die Motoren (13, 23) so steuert, dass in einem Zustand, in dem der Kontaktabschnitt so ausgebildet ist, dass ein Spalt zwischen einer Seite des Antriebsmechanismus (2) und einer Seite des Motors (13, 23) entfernt wird, der der Drehzahlsteuerung unterworfene Motor (13, 23) auf eine Positionssteuerung basierend auf dem von der Positionsbefehlsberechnungseinheit (10) berechneten Positionsbefehlswert umgeschaltet wird, so dass das Vorspanndrehmoment bereitgestellt wird.

Inventors

• Kazunori Iijima

Assignees

• FANUC CORPORATION

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20181015

Priority Date

20171018

Claims (2)

1. Steuerung 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 Drehzahlbefehlsberechnungseinheit (11, 21), die einen Drehzahlbefehlswert basierend auf einem Positionsfehlerwert, der aus dem von der Positionsbefehlsberechnungseinheit (10) berechneten Positionsbefehlswert bestimmt wird, und einem von der Positionserfassungseinheit (14, 24) erfassten Positionserfassungswert berechnet; eine Drehzahlerfassungseinheit (15, 25), die einen Drehzahlerfassungswert aus dem von der Positionserfassungseinheit (14, 24) erfassten Positionserfassungswert berechnet; eine Drehmomentbefehlsberechnungseinheit (12, 22), die einen Drehmomentbefehlswert aus einem Drehzahlfehlerwert berechnet, der aus dem von der Drehzahlbefehlsberechnungseinheit (11, 21) berechneten Drehzahlbefehlswert und dem von der Drehzahlerfassungseinheit (15, 25) erfassten Drehzahlerfassungswert bestimmt wird; und eine Vorspanndrehmomentüberlagerungseinheit (30), die ein eingestelltes Vorspanndrehmoment auf den Drehmomentbefehlswert überlagert, wobei, wenn sich ein Zustand, in dem die Ausgabe der Motoren (13, 23) Null ist, in einen Zustand verschiebt, in dem die Ausgabe ungleich Null ist, so dass das Vorspanndrehmoment durch die Vorspanndrehmomentüberlagerungseinheit (30) bereitgestellt wird, wenigstens einer der Motoren (13, 23) einen Kontaktabschnitt zwischen dem Antriebsmechanismus (2) und dem Motor (13, 23) durch Drehzahlsteuerung basierend auf dem in der Drehzahlerfassungseinheit (15, 25) erfassten Drehzahlerfassungswert bildet, so dass das Vorspanndrehmoment bereitgestellt wird; und wobei die Steuerung die Motoren (13, 23) so steuert, dass in einem Zustand, in dem der Kontaktabschnitt so ausgebildet ist, dass ein Spalt zwischen einer Seite des Antriebsmechanismus (2) und einer Seite des Motors (13, 23) entfernt wird, der der Drehzahlsteuerung unterworfene Motor (13, 23) auf eine Positionssteuerung basierend auf dem von der Positionsbefehlsberechnungseinheit (10) berechneten Positionsbefehlswert umgeschaltet wird, so dass das Vorspanndrehmoment bereitgestellt wird.
2. Steuerung nach Anspruch 1 , wobei, wenn sich der Zustand, in dem die Ausgabe der Motoren (13, 23) Null ist, in den Zustand verschiebt, in dem die Ausgabe ungleich Null ist, so dass das Vorspanndrehmoment von der Vorspanndrehmomentüberlagerungseinheit (30) bereitgestellt wird, wird eine Positionssteuerung an wenigstens einem der Motoren (13, 23) basierend auf dem in der Positionserfassungseinheit (14, 24) erfassten Positionserfassungswert durchgeführt und die Geschwindigkeitssteuerung an wenigstens einem der Motoren (13, 23) durchgeführt, um den Kontaktabschnitt zu bilden, und in einem Zustand, in dem der Kontaktabschnitt gebildet wird, wird das Vorspanndrehmoment von der Vorspanndrehmomentüberlagerungseinheit (30) bereitgestellt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Bereich der Erfindung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für einen Antriebsmechanismus, der von einer Vielzahl von Motoren angetrieben wird. Verwandte Technik Konventionell ist eine Technologie bekannt, bei der in einer Steuerung zum Steuern eines Tandemmechanismus, der einen Antriebsmechanismus wie einen Roboter oder eine Werkzeugmaschine mit einer Vielzahl von Motoren antreibt, ein Vorspanndrehmoment zu einem Drehmomentbefehlswert zum Steuern der Motoren addiert wird, um das Umkehrspiel zu reduzieren. Die Patentdokumente 1 bis 3 offenbaren diese Art von Technologie. Das Patentdokument 1 offenbart eine Technologie, bei der zwei Motoren, die ein angetriebenes Element antreiben, eine Positionssteuereinheit, die eine Berechnungsverarbeitung bei einem Positionsfehlerwert durchführt, um einen Drehzahlbefehlswert auszugeben, eine Drehzahlsteuereinheit, die eine Verarbeitung basierend auf dem Drehzahlbefehlswert durchführt, und einen Drehzahlrückmeldewert, der von einem Drehzahldetektor mit einem integrierten Element und einem proportionalen Element zurückgeführt wird, um einen Drehmomentbefehlswert auszugeben, eine Stromsteuereinheit, die einen Antriebsstrom für die Motoren basierend auf dem Drehmomentbefehlswert steuert, ein Drehzahlintegrator-Sharing-Mittel, das eine Ausgabe eines integralen Elements in das andere integrale Element in der Drehzahlsteuereinheit kopiert, und eine Kompensationseinheit, die jedem Drehmomentbefehlswert einen Vorspanndrehmomentwert hinzufügt, um das Spiel zwischen den beiden Motoren zu reduzieren, vorgesehen sind, und die Kompensationseinheit eine Zeitkonstantenschaltung aufweist und den Vorspanndrehmomentwert basierend auf einer vorbestimmten Zeitkonstante allmählich hinzufügt. Das Patentdokument 2 offenbart als Motorsteuerung, dass, wenn ein angetriebenes Element von zwei Motoren angetrieben wird, das Spiel zwischen einem Maschinenelement und dem angetriebenen Element in einem mit den Antriebsachsen der Motoren verbundenen Getriebemechanismus auch während der Beschleunigung/Verzögerung der Motoren reduzieren kann, eine Technologie, bei der eine erste Vorspanndrehmomentberechnungseinheit, die gemäß der Beschleunigung des Hauptmotors einen Vorspanndrehmomentwert berechnet, der ein Drehmomentwert ist, der im Voraus zu einem Drehmomentbefehlswert addiert wird, so dass die Richtung einer auf die Antriebsachse des Hauptmotors ausgeübten Kraft und die Richtung einer auf die Antriebsachse des Teilmotors ausgeübten Kraft einander gegenüberliegen, und eine zweite Vorspanndrehmoment-Berechnungseinheit, die gemäß der Beschleunigung des Teilmotors ein Vorspanndrehmoment berechnet, das ein Drehmomentwert ist, der im Voraus zu einem Drehmomentbefehlswert addiert wird, so dass die Richtung der auf die Antriebsachse des Hauptmotors ausgeübten Kraft und die Richtung der auf die Antriebsachse des Submotors ausgeübten Kraft einander gegenüberliegen. Das Patentschrift 3 offenbart eine Technologie, bei der in einer Motorsteuerung, die eine Tandemsteuerung zum Antreiben einer beweglichen Einheit durchführt, für jeden Motor eine Positionssteuereinheit, eine Drehzahlsteuereinheit und eine Stromsteuereinheit vorgesehen sind, eine Drehmomentarbitrierungssteuereinheit, die einen Drehmomentarbitrierungswert zum Berechnen eines Arbitrierungsdrehmoments aus einer Differenz zwischen einem in der Drehzahlsteuereinheit berechneten Drehmomentbefehl und einem in der Drehzahlsteuereinheit berechneten Drehmomentbefehl und einer Vorspannsteuereinheit berechnet, die dem Drehmomentbefehl ein Vorspanndrehmoment hinzufügt, vorgesehen sind, und die Vorspannsteuereinheit das minimale Vorspanndrehmoment berechnet, das zur Reduzierung des Umkehrspiels gemäß der Position der beweglichen Einheit erforderlich ist. JP 2010 - 172 054 A: Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte PatentanmeldungJP 2014 - 178 753 A: Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte PatentanmeldungJP 2014 - 207 770 A: Patentdokument 3: Japanische ungeprüfte PatentanmeldungDE 10 2014 010 576 A1 betrifft eine Motorsteuerung für die Steuerung zweier Motoren zum Antreiben eines einzigen angetriebenen Objektes.DE 11 2007 002 118 T5 betrifft einen Servocontroller, der den Antrieb einer Zugspindel einer Werkzeugmaschine antreibt. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Auch wenn ein Vorspanndrehmoment zu einem Drehmomentbefehlswert addiert wird, kann es, wenn zwischen einem Motor und einem Antriebsmechanismus in einem Anfangszustand ein durch strukturell notwendiges Spiel verursachter Spalt vorhanden ist, auch wenn das Vorspanndrehmoment elektrisch bereitgestellt wird, mechanisch nicht funktionieren. Obwohl das Patentdokument 1 und das Patentdokument 2 Technologien offenbaren, bei denen die Vorspannung durch Drehzahlsteuerung bereitgestellt wird, da sie einen Zustand voraussetzt, in dem das Umkehrspiel bereits durch Hinzufügen einer festen Vorspannung entfernt wird, besteht Verbesserungspotenzial bei der angemessenen Bereitstellung