Patent DE-102009044366-B4 (DE)
Title: Positionssteuervorrichtung für numerisch gesteuerte Maschine
Inventor: MIYAJI MASASHI
IPC: G05B19/404
Filed: 2009-10-30
Granted: 2019-02-21
Abstract: Positionssteuervorrichtung zur Verwendung in einem Fall, bei dem ein Motor einen bewegbaren Teil (15) einer numerisch gesteuerten Maschine antreibt, um eine relative Positionsbeziehung zwischen einem Werkstück (18) und einem vorderen Ende eines Werkzeugs (17), die die numerisch gesteuerte Maschine aufweist, zu verändern, wobei die Positionssteuervorrichtung die Position des bewegbaren Teils (15) basierend auf einem Positionssollwert (θ*) des Motors steuert, welcher von einer Host-Vorrichtung eingegeben wird, und wobei die Positionssteuervorrichtung aufweist:eine Maschinenbiegungswert-Schätzeinheit (60), die einen Maschinenbiegungswert-Schätzwert (ε) berechnet, der einen relativen Versatzwert zwischen dem Werkstück (18) und dem vorderen Ende des Werkzeugs (17) repräsentiert, welcher durch eine Biegung verursacht wird, die durch eine Reaktionskraft auf ein den bewegbaren Teil (15) lagerndes Bauelement (13, 14) und eine Trägheitskraft in einem Bauelement (16) zwischen dem bewegbaren Teil (15) und dem Werkzeug (17) verursacht wird, basierend auf einem Maschinenkoordinatenwert (x*, y*, z*, w*) des bewegbaren Teils (15) in mindestens einer linearen Achse (x, y, z, w) und Information über eine Antriebsbeschleunigung des bewegbaren Teils (15);eine Maschinenbiegungskompensationswert-Berechnungseinheit (61), die einen Maschinenbiegungspositionskompensationswert (θmdf) zum Kompensieren wenigstens einer Positionsabweichung, die durch die Biegung verursacht wird, berechnet, basierend auf dem Maschinenbiegungswert-Schätzwert (ε); undeine Sollwert-Berechnungseinheit (62), die einen neuen Positionssollwert (θc) für die Steuerung erzeugt durch Addieren des Maschinenbiegungspositionskompensationswertes (θmdf) zu einem auf dem Positionssollwert (θ*) des Motors basierenden Sollwert,wobei die Information über die Antriebsbeschleunigung des bewegbaren Teils (15) aus dem Positionssollwert (θ*) des Motors besteht,wobei die Maschinenbiegungswert-Schätzeinheit (60) aufweist:eine Speichereinheit, die eine Funktion (7) speichert, welche einen Beschleunigungsproportionalkoeffizienten (G) eines Maschinenbiegungswert-Schätzwerts (ε) repräsentiert, bei welchem die Biegung durch die Reaktionskraft auf das das bewegbare Teil (15) lagernde Bauelement (13, 14) und durch die Trägheitskraft auf das zwischen dem beweglichen Teil (15) und dem Werkzeug (17) angeordnete Bauelement (16) verursacht wird, wobei die Funktion (7) eine Funktion des Maschinenkoordinatenwerts (x*, y*, z*, w*) des bewegbaren Teils (15) in der numerisch gesteuerten Maschine in jeder der linearen Achsen (x, y, z, w) ist, und welche von einer relativen Verschiebung zwischen dem vorderen Ende des Werkzeugs (18) und dem Werkstück (17) abgeleitet wird, die vorab analysiert worden ist oder in einer Maschine gemessen worden ist;eine Beschleunigungsproportionalkoeffizienten-Berechnungseinheit, die den Beschleunigungsproportionalkoeffizienten (G) basierend auf dem gegenwärtigen Maschinenkoordinatenwert (x*, y*, z*, w*) des bewegbaren Teils (15) und der in der Speichereinheit gespeicherten Funktion (7) berechnet;zwei Differenziatoren, die eine Sollbeschleunigung berechnen, welche einem Differentialwert zweiter Ordnung des Positionssollwertes (θ*) des Motors entspricht; undeinen Multiplizierer (71), der den Maschinenbiegungswert-Schätzwert (ε) berechnet durch Multiplizieren des Beschleunigungsproportionalitätskoeffizienten (G) des Maschinenbiegungswertes (ε) mit der Sollbeschleunigung.