BOEHM MANFRED (DE)
FORSTER GERHARD (DE)
PAPIERNIK WOLFGANG (DE)
BOEHM MANFRED (DE)
FORSTER GERHARD (DE)
| EP0309824A1 | 1989-04-05 | |||
| US4617498A | 1986-10-14 |
| 1. | Regelung für mechanisch koppelbare Leit und Folgeachsen bei Werkzeugmaschinen oder dergleichen, mit a) einem Drehzahlregelkreis für jede Antriebsachse (AI bis An) b) einem Ausgleichsregler (Gl) für jeweils zwei Drehzahlre¬ gelkreise (Dl, D2) , dem eingangsseitig die Ausgangssig¬ nale der beiden betreffenden Drehzahlregler (Dl und D2) zugeführt sind und der ausgangsseitig korrigierend im Sinne des Momentengleichgewichtes auf die Eingänge der beiden Drehzahlregler (Dl, D2) einwirkt. |
| 2. | Regelung nach Anspruch 1 mit einem als PIRegler wirkenden Ausgleichsregler. |
Regelung für mechanisch gekoppelte Leit- und Folgeachsen bei Werkzeugmaschinen oder dergleichen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelung für mechanisch gekoppelte Leit- und Folgeachsen bei Werkzeugmaschinen oder dergleichen. Bei den bekannten Regelungen wird ein Drehzahl¬ regler mit mehreren analogen Stromreglern benutzt. Diese be- kannte analoge Realisierung weist erhebliche Mängel, wie An¬ fachung von mechanischen Schwingungen durch ungleiche Be¬ schleunigungsaufteilung, mechanisches Klappern durch Lose und Torsion und Sicherheitsgefahren beim Auftrennen der Kopplung durch offene Momentregelkreise, auf.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, für Leit- und Folgeachsen bei Werkzeugmaschinen eine einfache Re¬ gelung anzugeben, mit der ein schwingungsfreier Lauf ohne ir¬ gendwelche mechanischen Verspannungen möglich ist. Diese Auf- gäbe wird durch folgende Merkmale gelöst: a) einen Drehzahlregelkreis für jede Achse und b) einen Ausgleichsregler für jeweils zwei Drehzahlregel¬ kreise, dem eingangsseitig die AusgangsSignale der beiden betreffenden Drehzahlregler zugeführt sind und der aus- gangsseitig korrigierend im Sinne des Momentengleich¬ gewichtes auf die Eingänge der Drehzahlregler einwirkt.
Auf diese Weise kann stationäres Momentengleichgewicht er¬ zwungen werden.
Im Falle von nur zwei im Verbund arbeitenden Achsen ist ein Proportionalausgleichsregler ausreichend, andernfalls sind Proportional-Integralausgleichsregler zweckmäßig .
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei- spiels sei die Erfindung näher erläutert :
Wie schematisch angedeutet, ist eine Leitachse AI und Folge- achsen A2 bis An vorgesehen. Unter Achse ist dabei jeweils die Gesamtheit von Umrichter, elektrischem Antriebsmotor und Trägheiten zu sehen. Die einzelnen Achsen sind, wie durch Fe- de n K angedeutet, z.B. über Werkstücke oder dergleichen me¬ chanisch miteinander gekoppelt.
Für alle Achsen AI bis An ist ein gemeinsamer Lageregler L (Sollwert φ w , Istwert φ^) vorgesehen, dessen Ausgangssignal als Drehzahlsollwert n w den einzelnen Drehzahlreglern Dl bis Dn der einzelnen Achsen zugeführt wird. Ferner wird diesen Drehzahlreglern jeweils in bekannter Weise der Drehzahlist¬ wert -n]_ -n n der betreffenden Achse zugeführt. Für jeweils zwei Achsen, z.B. für AI und A2 ist nun ein Drehzahlaus- gleichsregler, z.B. hier Gl, vorgesehen. Dieser Ausgleichs¬ regler Gl wird eingangsseitig mit der Differenz der beiden Ausgangssignale der beiden Drehzahlregler Dl und D2 beauf¬ schlagt. Ausgangsseitig wirkt sein Signal gegensinnig korri¬ gierend auf die Sollwerteingänge der beiden Drehzahlregler Dl und D2. Sinngemäß das gleiche gilt für den Ausgleichsregler G2, der den Drehzahlregler D2 und D3 der Achsen A2 und A3 zu¬ geordnet ist. Dies setzt sich fort bis zu den Achsen A n - 1 und A n , denen der Ausgleichsregler G n -]_ zugeordnet ist.