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PRIORITÄTSINFORMATION
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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der am 08. Februar 2008 eingereichten
japanischen Patentanmeldung, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit
hier eingeschlossen wird.
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HINTERGRUND
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1. Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Reitstock-Regelungsvorrichtung, die einen
zu bearbeitenden Gegenstand dadurch hält, dass sie einen Servomotor
regelt, der ein Antriebssystem eines Reitstocks mit einem Federelement
in der Vorwärts-
und der Rückwärtsrichtung
antreibt, um dafür
zu sorgen, dass ein mit dem Reitstock verbundenes Reitstock-Zentrierstück mit einem
Zentrierloch des zu bearbeitenden Gegenstands in Kontakt tritt.
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2. Einschlägige Technik
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Herkömmlicherweise
erfolgt das Antreiben eines Reitstocks, der einen auf einer numerisch
gesteuerten Drehbank zu bearbeitenden Gegenstand hält, im Wesentlichen
durch hydraulische Ansteuerung. In den letzten Jahren werden jedoch
elektrische Reitstöcke
verwendet, die durch einen Servomotor angetrieben und geregelt werden.
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Ein
Grund, weswegen ein elektrischer Reitstock verwendet wurde, besteht
darin, dass mit einem Servomotor der Halteschub für den zu
bearbeitenden Gegenstand durch Regeln des Antriebsdrehmoments frei
geregelt werden kann. Es bestehen auch andere Grün de, wie die, dass die Betriebsstillstandszeit,
wie die Schubänderung
während
des Einstellens für
viele verschiedene Werkstücke
mit geringer Stückzahl,
durch Regeln des Halteschubs verkürzt werden kann und dass der
Energieverbrauch der Werkzeugmaschine durch Weglassen der hydraulischen
Einheit gesenkt werden kann.
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Die 2 zeigt
ein Beispiel eines Mechanismus eines durch einen Servomotor angetriebenen und
geregelten elektrischen Reitstocks. Bei diesem Mechanismus dreht
sich eine mit einem Servomotor 9 verbundene Vorschubspindel 106 gemeinsam
mit dem Betrieb des Servomotors 9. Bei diesem Drehen wird
ein Reitstock 102, der mit der Vorschubspindel 106 gewindemäßig verbunden
ist, angetrieben und geregelt. Im Ergebnis wird ein am Reitstock 102 angebrachtes
Reitstock-Zentrierstück 101 mit
dem Zentrierloch eines zu bearbeitenden Gegenstands 100 zur Übereinstimmung
gebracht, und es wird der zu bearbeitende Gegenstand 100 gehalten.
Um den Halteschub zum Halten des zu bearbeitenden Gegenstands selbst
nach dem Abschalten der Spannung für den Motor aufrecht zu erhalten,
ist typischerweise an der Rückseite
des Reitstock-Zentrierstücks 101 eine
Feder 104 vorhanden.
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Bei
diesem Mechanismus wird das Antriebsdrehmoment (Drehmomentgrenzwert
Tm) für
den Servomotor, wie er zum Erzeugen eines zum zuverlässigen Halten
des zu bearbeitenden Gegenstands erforderlichen Schubs (Halteschub)
benötigt
wird, auf Grundlage des Halteschubs berechnet. Im Antriebssystem
existiert ein Übertragungsmechanismus.
Daher wird, im Allgemeinen, der Drehmomentgrenzwert Tm unter Berücksichtigung
der Übertragungseffizienz
des Übertragungsmechanismus
berechnet, wobei ein Drehmomentverlust aufgrund des Antriebssystems
vom Halteschub abgezogen wird. Anders gesagt, wird, bei der einschlägigen Technik,
der Drehmomentgrenzwert Tm für
den Servomotor, wie er zum Erzeugen des Halteschubs benötigt wird,
auf Grundlage des Halteschubs und der Übertragungseffizienz des Antriebssystems
berechnet. Als Nächstes wird
die einschlägige
Technik unter Bezugnahme auf das Blockdiagramm der 7 beschrieben.
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Ein
vorab in einer Reitstockschub-Einstelleinheit 1 berechneter
Reitstockhalteschub Fa wird in eine Drehmomentsollwert-Wandlereinheit 3 eingegeben.
In diese Drehmomentsollwert-Wandlereinheit 3 werden auch
in einer Reitstockparameter-Einstelleinheit 2 eingestellte
Reitstockparameter N, die den Drehmomentverlust des Antriebssystems,
wie ein Untersetzungsverhältnis
des Antriebssystems, angeben, ein Widerstand für die Fläche, auf der der Reitstock
gleitet, das Reibungsdrehmoment der Aufnahmeeinheit für den Vorschubspindelschaft
sowie die Effizienz einer Kugelspindel eingegeben. Die Drehmomentsollwert-Wandlereinheit 3 berechnet,
als Drehmomentgrenzwert Tm, auf Grundlage des Halteschubs Fa und
der Reitstockparameter N einen Drehmomentwert für den Servomotor, wie er dafür erforderlich
ist, den Halteschub Fa zu erzeugen.
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Eine
Drehmomentsollwerteinheit 5 erzeugt durch manuelle Bedienung
oder durch ein Bearbeitungsprogramm (beide sind nicht dargestellt),
einen Drehmomentsollwert, und sie aktiviert eine Reitstockregelungseinheit 6.
Die aktivierte Reitstockregelungseinheit 6 regelt das Drehmoment
des Servomotors 11 über
eine Servoregelungseinheit 7 und eine Spannungsverstärkereinheit 10 auf
Grundlage von Parametern wie einer Reitstockverstellgeschwindigkeit
Vs, die von einer Reitstockgeschwindigkeit-Einstelleinheit 4 ausgegeben
werden. Die Servoregelungseinheit 7 berechnet auf die Anweisung
von der Reitstockregelungseinheit 6 hin einen Drehmomentsollwert
Tr, und sie gibt diesen an die Spannungsverstärkereinheit 10 aus.
Die Spannungsverstärkereinheit 10 liefert
eine dem Drehmomentsollwert Tr entsprechende Spannung an den Servomotor 11.
Dabei speichert die Reitstockregelungseinheit 6 den durch die
Drehmomentsollwert-Wandlereinheit 3 gewandelten Drehmomentsollwert
Tm in einer Drehmoment sollwert-Speichereinheit 8 ab, und
sie überträgt den Drehmomentsollwert
Tm an die Servoregelungseinheit 7. Die Servoregelungseinheit 7 führt die
Drehmomentgrenzwertregelung des Servomotors 11 mit der
Obergrenze auf dem Drehmomentgrenzwert Tm aus.
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Bei
der oben beschriebenen Struktur wird der den Reitstock antreibende
Servomotor 11 angetrieben und geregelt, und der zu bearbeitende
Gegenstand wird durch das am Reitstock vorhandene Reitstock-Zentrierstück, das
mit dem Zentrierloch des zu bearbeitenden Gegenstands in Übereinstimmung
gebracht wurde, gehalten. Die Servoregelungseinheit 7 stoppt
den Vorschub des Reitstocks, wenn der Drehmomentgrenzwert Tr (Abtriebsdrehmomentwert
des Servomotors) den Drehmomentgrenzwert Tm erreicht. Durch diesen
Prozess wird der zu bearbeitende Gegenstand mit einem vorbestimmten
Halteschub gehalten.
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Gemäß der oben
beschriebenen einschlägigen
Technik wird der Drehmomentgrenzwert Tm des Servomotors 11 unter
Berücksichtigung
von Parametern wie der Reitstockgleitfläche, dem Reibungsdrehmoment
an der Aufnahmeeinheit für
den Vorschubspindelschaft und der Effizienz der Kugelspindel, zusätzlich zum
vorab eingestellten Reitstockhalteschub Fa berechnet. Aufgrund dieser
Struktur kann der zu bearbeitende Gegenstand mit dem vorbestimmten Halteschub
Fa gehalten werden. Jedoch wird beim Halten des zu bearbeitenden
Gegenstands in einer Periode ab dem Zeitpunkt, zu dem der Vorschubvorgang
für den
Reitstock gestoppt wird, wenn das Antriebsdrehmoment Tr den Drehmomentgrenzwert
Tm erreicht, bis zum Zeitpunkt, zu dem der Reitstock tatsächlich stoppt,
aufgrund der Trägheitskraft
ein kleiner Verstellweg erzeugt, und es kommt zu einem überhöhten Schub.
Außerdem
wird bei einem Reitstock, bei dem in das Antriebssystem ein Federmechanismus
eingebaut ist, die Feder durch den Verstellweg, bis der Reitstock
stoppt, zusammengedrückt,
und auf den zu bearbeitenden Gegenstand würde ein überhöhter Schub wirken. Außerdem bestand
ein Problem dahingehend, dass dann, wenn die Reitstockverstellgeschwindigkeit
geändert
wird, der Verstellweg bis zum Stoppen des Reitstocks ebenfalls eine Änderung
erfährt,
und dass im Halteschub eine Änderung
auftritt.
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KURZFASSUNG
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Gemäß einer
Erscheinungsform der Erfindung ist Folgendes geschaffen: eine Reitstock-Regelungsvorrichtung,
die einen zu bearbeitenden Gegenstand dadurch hält, dass sie einen Servomotor
ansteuert und steuert, der ein Antriebssystem für einen Reitstock mit einem
Federelement in einer Vorwärts- und
einer Rückwärtsrichtung
antreibt, um dafür
zu sorgen, dass ein mit dem Reitstock verbundenes Reitstock-Zentrierstück mit einem
Zentrierloch des zu bearbeitenden Gegenstands in Kontakt tritt,
mit: einer Berechnungseinheit für
einen Drehmomentgrenzwert, die, als Drehmomentgrenzwert, einen Antriebsdrehmomentwert
für den
Servomotor, wie er zum Halten des zu bearbeitenden Gegenstands erforderlich
ist, berechnet; und einer Servoregelungseinheit, die den Servomotor
ansteuert und steuert, um zu versuchen, den Reitstock mit einer
vorab eingestellten Reitstockverstellgeschwindigkeit zu verstellen,
bis ein Abtriebsdrehmoment des Servomotors den Drehmomentgrenzwert
erreicht; wobei die Berechnungseinheit für den Drehmomentgrenzwert Folgendes
aufweist: eine Einheit, die, als Halteschub, einen Schub für den Reitstock
berechnet, wie er zum Halten des zu bearbeitenden Gegenstands erforderlich
ist; eine Berechnungseinheit für überhöhten Schub,
die, als überhöhten Schub,
einen überhöhten Schub
aufgrund einer elastischen Rückstellkraft
berechnet, zu der es durch ein Zusammendrücken des Federelements während einer
Periode zwischen dem Kontakt des sich mit der Reitstockverstellgeschwindigkeit
bewegenden Reitstock-Zentrierstücks
mit dem zu bearbeitenden Gegenstand und dem Stoppen des Reitstock-Zentrierstücks kommt; und
eine Einheit, die den Drehmomentgrenz wert durch Subtrahieren des überhöhten Schubs
vom Halteschub berechnet.
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Gemäß einer
anderen Erscheinungsform der Erfindung ist es bevorzugt, dass die
Reitstock-Regelungsvorrichtung ferner mit Folgendem versehen ist: einer
Erfassungseinheit für
die Istgeschwindigkeit, die, als Istgeschwindigkeit, die Geschwindigkeit
des Reitstocks zum Zeitpunkt, zu dem der Abtriebsdrehmomentwert
des Servomotors den Drehmomentgrenzwert erreicht, erfasst; wobei
die Berechnungseinheit für
den Drehmomentgrenzwert den Drehmomentgrenzwert erneut berechnet,
während
sie die eingestellte Verstellgeschwindigkeit durch die Istgeschwindigkeit
ersetzt, wenn diese erfasst wird; und wobei die Servoregelungseinheit
den Servomotor auf Grundlage des neu berechneten Drehmomentgrenzwerts
ansteuert und steuert, wenn der Drehmomentgrenzwert neu berechnet
wurde.
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Gemäß verschiedenen
Erscheinungsformen der Erfindung wird der überhöhte Schub auf den zu bearbeitenden
Gegenstand, zu dem es durch die Kompression der Feder aufgrund der
Bewegung, bis der Reitstock stoppt, kommt, vorab berechnet und vom
Sollschub abgezogen, um diesen zu korrigieren. Aufgrund dieser Struktur
tritt im Antriebsdrehmoment selbst dann keine Variation auf, wenn
sich die Reitstockverstellgeschwindigkeit ändert, es können eine Ausbiegung des Werkstücks während des
Bearbeitens aufgrund eines unzureichenden Schubs sowie eine Verformung
des Werkstücks
aufgrund einer überhöhten Schubkraft
beseitigt werden, und es kann eine extrem sichere Reitstock-Regelungsvorrichtung
bereitgestellt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Nun
werden bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
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Die 1 ist
ein Blockdiagramm einer Reitstock-Regelungsvorrichtung gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ist
eine schematische Konstruktionsansicht eines zu regelnden Reitstocks;
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3 ist
ein Flussdiagramm, das einen Regelungsablauf durch eine Reitstock-Regelungsvorrichtung
bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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4 ist
ein Blockdiagramm einer Reitstock-Regelungsvorrichtung gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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5 ist
ein Flussdiagramm, das einen Regelungsablauf durch eine Reitstock-Regelungsvorrichtung
bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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6 ist
ein Kurvenbild, das Änderungen
eines Antriebsdrehmoments Tr und einer Reitstockverstellgeschwindigkeit
Vs zeigt; und
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7 ist
ein Blockdiagramm einer Reitstock-Regelungsvorrichtung gemäß der einschlägigen Technik.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nun
wird eine erste bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 und 3 beschrieben.
Die 1 ist ein Blockdiagramm einer Reitstock-Regelungsvorrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung. Die 3 ist ein Flussdiagramm, das
einen Regelungsablauf durch die Reit stock-Regelungsvorrichtung zeigt.
Elemente der Reitstock-Regelungsvorrichtung, die mit denen bei der
einschlägigen Technik
identisch sind, werden nicht detailliert beschrieben.
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Ähnlich wie
bei der einschlägigen
Technik regelt die Reitstock-Regelungsvorrichtung
der vorliegenden Ausführungsform
einen Reitstock mit einem Antriebssystem mit eingebauter Feder 104,
wie in der 2 dargestellt. Die Reitstockregelungseinheit 6 wird über die
Reitstocksollwerteinheit 5 aktiviert, wenn durch manuelle
Bedienung oder durch ein Bearbeitungsprogramm (beide sind nicht
dargestellt) ein Reitstocksollwert ausgeführt wird (S10). Die aktivierte
Reitstockregelungseinheit 6 führt eine Ansteuerung und Steuerung
einer Berechnungseinheit 33 für einen überhöhten Schub und einer Berechnungseinheit 30 für einen
Drehmomentsollwert (mit einer Korrektureinheit 31 für den Drehmomentsollwert,
einer Wandlereinheit 32 für den Drehmomentsollwert und
einer Berechnungseinheit 33 für überhöhten Schub) aus, um die Berechnung
eines Drehmomentsollwerts Tm anzuweisen.
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Nun
wird ein Ablauf für
die Berechnung des Drehmomentsollwerts Tm detailliert beschrieben.
In diesem Fall berechnet die Berechnungseinheit 33 für überhöhten Schub
als Erstes einen überhöhten Schub
Fs (S20). Der überhöhte Schub
Fs ist ein Schub, zu dem es durch die Elastizitätskraft der Feder oder die
Trägheitskraft
kommt, wenn die Verstellgeschwindigkeit des Reitstocks Vs ist. Der überhöhte Schub
Fs wird auf Grundlage von in der Reitstockparametereinstelleinheit 2 eingestellten
Reitstockparametern N (mit der Effizienz η der Vorschubspindel, der Rotationsträgheit I,
der Federkonstante k, der Voreilung l der Vorschubspindel, dem Reitstockgewicht
w und der Beschleunigung g) und der in der Einstelleinheit 4 für die Reitstockgeschwindigkeit
eingestellten Reitstockverstellgeschwindigkeit Vs berechnet. Genauer
gesagt, wird, wenn eine Feder 104 an der Rückseite
des Reitstock-Zentrierstücks 101 eingebaut
ist, der überhöhte Schub
Fs durch die folgende Gleichung 1 berechnet. Fs = kx
= ω√(k(I + wl2/4π2g)) (1)
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In
der Gleichung 1 repräsentiert
k die Federkonstante, x repräsentiert
das Kompressionsausmaß der
Feder, I repräsentiert
die Rotationsträgheit,
w repräsentiert
das Reitstockgewicht, l repräsentiert
die Voreilung der Vorschubspindel, g repräsentiert die Beschleunigung
und ω repräsentiert
die Winkelgeschwindigkeit des Motors. Unter diesen wird die Winkelgeschwindigkeit ω als ω = 2πN/60 berechnet, wenn
die Drehzahl des Motors N (N = Vs/1) ist. Wie oben beschrieben,
ist die Gleichung 1 eine Gleichung für den Fall, dass die Feder 104 an
der Rückseite
des Reitstock-Zentrierstücks 101 eingebaut
ist, und die überhöhte Kraft
Fs kann unter Verwendung geeigneter Gleichungen, die von der Gleichung
1 verschieden sind, entsprechend dem Platzierungsort der Feder 101 berechnet
werden. Zum Berechnen der überhöhten Kraft
Fs wird eine Beziehungsgleichung für die Rotationsenergie Er,
die kinetische Energie Ein und die elastische Energie Es, wie in
der folgenden Gleichung 2 angegeben, verwendet. In der Gleichung
2 repräsentiert
V die Rotationsgeschwindigkeit des Motors (v = Vs). Er = Iω2/2
Ein = wv2/2
g
Es = kx2/2
Er + Ein = Es (2)
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Der
in der Berechnungseinheit 33 für überhöhten Schub berechnete überhöhte Schub
Fs wird in die Korrektureinheit 31 für den Schubsollwert eingegeben.
Außerdem
wird in die Korrektureinheit 31 für den Schubsollwert auch der
in der Einstelleinheit 1 für den Reitstockschub eingestellte
Reitstockhalteschub Fa eingegeben. Hierbei wird der Reitstockhalteschub
Fa durch die folgende Gleichung 3 berechnet und eingestellt. In
der Gleichung 3 rep räsentiert η die Effizienz
der Vorschubspindel, T repräsentiert
das Motordrehmoment und l repräsentiert
die Spindelvoreilung. Fa = 2πηT/1 (3)
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Die
Korrektureinheit 31 für
den Schubsollwert subtrahiert den überhöhten Schub Fs vom eingegebenen
Reitstockhalteschub Fa, um sie berechnet einen korrigierten Schub
Fml (S30). Der berechnete korrigierte Schub Fm1 wird in die Wandlereinheit 32 für den Drehmomentsollwert
eingegeben. Zusätzlich
zum korrigierten Schub Fm1 werden auch in der Einstelleinheit 2 für Reitstockparameter
eingestellte Reitstockparameter N die Wandlereinheit 32 für den Drehmomentsollwert
eingegeben. Die Wandlereinheit 32 für den Drehmomentsollwert berechnet das
zum Erzielen des Reitstockhalteschubs Fa erforderliche Drehmoment
des Servomotors, d. h. den Drehmomentgrenzwert Tm, auf Grundlage
des eingegebenen korrigierten Schubs Fm1 und der eingegebenen Reitstockparameter
N (S40). Genauer gesagt, berechnet die Wandlereinheit für den Drehmomentsollwert
als Drehmomentgrenzwert Tm einen Wert, bei dem es sich um den Drehmomentverlust des
Antriebssystems, der auf Grundlage der Reitstockparametern berechnet
wird, handelt, mit Subtraktion vom korrigiertem Schub Fm1. Der berechnete
Drehmomentgrenzwert Tm wird über
die Reitstockregelungseinheit 6 im Speicher 8 für den Drehmomentsollwert
abgespeichert. Wenn der Drehmomentgrenzwert Tm im Speicher 8 für den Drehmomentgrenzwert
abgespeichert wird, startet die Servoregelungseinheit 7 die Übertragung
des Antriebsdrehmoments Tr an die Spannungsverstärkereinheit 10, und
sie starte den Reitstockhaltevorgang, d. h. den Verstellbetrieb
des Reitstocks (S50). Dann wird überwacht,
ob das Antriebsdrehmoment Tr den Drehmomentgrenzwert Tm erreicht
hat oder nicht (S60). Wenn das Antriebsdrehmoment Tr den Drehmomentgrenzwert
Tm erreicht, wird ermittelt, dass der Zustand, in dem der zu bearbeitende
Gegenstand gehalten werden kann (d. h. ein Halteschub erzeugt wird),
erreicht ist und es wird der Antrieb des Reitstocks gestoppt.
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Wie
es aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, hat bei der vorliegenden
Ausführungsform
der Drehmomentgrenzwert Tm einen solchen Wert, der den überhöhten Schub
Es (siehe die Gleichung 1) berücksichtigt,
der auf Grundlage von Parametern wie der Federkonstante k und der
Verstellgeschwindigkeit Vs des Reitstocks berechnet wird. Daher
kann eine Variation des Halteschubs selbst dann verringert werden,
wenn sich die Reitstockverstellgeschwindigkeit ändert oder die Feder zusammengedrückt wird. Im
Ergebnis ist es möglich,
ein Ausbiegen des Werkstücks
während
der Bearbeitung aufgrund eines unzureichenden Schubs sowie eine
Verformung des Werkstücks
durch überhöhten Schub
zu verhindern und eine extrem sichere Reitstock-Regelungsvorrichtung
bereitzustellen.
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Als
Nächstes
wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Die 4 ist ein
Blockdiagramm einer Reitstock-Regelungsvorrichtung gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform.
Die 5 ist ein Flussdiagramm, das einen Regelungsablauf
durch die Reitstock-Regelungsvorrichtung zeigt. Die 6 ist
ein Diagramm, das Änderungen
des Antriebsdrehmoments Tr und der Reitstockverstellgeschwindigkeit
Vs bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform zeigt. Elemente,
die mit denen bei der ersten Ausführungsform identisch sind,
werden nicht detailliert beschrieben.
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Die
zweite bevorzugte Ausführungsform
unterscheidet sich dadurch deutlich von der ersten bevorzugten Ausführungsform,
dass eine Erfassungseinheit 19 für das Antriebsdrehmoment, die
den momentan ausgegebenen Drehmomentsollwert Tr erfasst und an die
Reitstockregelungseinheit 6 ausgibt, und eine Geschwindigkeitserfassungseinheit 34,
die die Verstellgeschwindigkeit Vs des Reitstocks erfasst, vorhanden
sind. Zusätzlich
unterscheidet sich die zweite bevorzugte Ausführungsform auch dadurch von
der ersten bevorzugten Ausführungsform, dass
der Drehmomentgrenz wert Tm nach Bedarf erneut auf Grundlage des
erfassten Antriebsdrehmoments Tr und der erfassten Verstellgeschwindigkeit Vs
berechnet wird. Die Regelung durch die Reitstockregelungseinheit 6,
insbesondere die Regelung in Zusammenhang mit der Neuberechnung
des Drehmomentgrenzwerts Tm, wird nun unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben.
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Auch
bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform
wird, ähnlich
wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform als Erstes ein erster überhöhter Schub
Fs1 auf Grundlage verschiedener Parameter wie der Reitstockverstellgeschwindigkeit
vor einem Kontakt mit dem zu bearbeitenden Gegenstand, d. h. einer
ersten Reitstockverstellgeschwindigkeit Vs1 und der Federkonstante
k berechnet (S20). Dann wird, auf Grundlage des ersten überhöhten Schubs Fs1,
der Reitstockparameter N, des Reitstockhalteschubs Fa usw. ein erster
Drehmomentgrenzwert Tm1 berechnet (S30, S40). Wenn einmal der erste Drehmomentgrenzwert
Tm1 berechnet ist, führt
die Servoregelungseinheit 7 eine Ansteuerung und Steuerung
des Servomotors 11 aus, bis das Antriebsdrehmoment Tr den
Drehmomentgrenzwert Tm1 erreicht.
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Die 6 zeigt
eine Änderung
des Antriebsdrehmoments Tr und der Reitstockverstellgeschwindigkeit
Vs bei diesem Prozess. In der 6 repräsentiert
der Zeitpunkt T1 denjenigen Zeitpunkt, zu dem das Reitstock-Zentrierstück 101 mit
dem zu bearbeitenden Gegenstand 100 in Kontakt tritt. Wie
es aus der 6 ersichtlich ist, wird, wenn
das Reitstock-Zentrierstück 101 mit
dem zu bearbeitenden Gegenstand 100 in Kontakt tritt, das
Antriebsdrehmoment Tr allmählich
erhöht,
und die Reitstockverstellgeschwindigkeit Vs wird allmählich verringert.
Anders gesagt, wird, nach dem Zeitpunkt t1, die Reitstockverstellgeschwindigkeit
Vs kleiner als die zur Berechnung des Drehmomentgrenzwerts Tm1 verwendete erste
Reitstockverstellgeschwindigkeit Vs1, oder sie wird gleich groß wie diese.
Wenn sich die Geschwindigkeit Vs ändert, ändert sich auch die auf den
Reitstock wirkende Trägheitskraft.
Darüber
hinaus ändern
sich auch, wenn sich die Trägheitskraft ändert, der
durch diese oder dergleichen hervorgerufene überhöhte Schub Fs sowie der zum
Halten des zu bearbeitenden Gegenstands erforderliche Drehmomentgrenzwert
Tm.
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Unter
Berücksichtigung
dieses Punkts wird bei der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn das Antriebsdrehmoment
Tr den zuerst berechneten ersten Drehmomentgrenzwert Tm1 erreicht,
der Drehmomentgrenzwert Tm erneut auf Grundlage der Verstellgeschwindigkeit
zu diesem Zeitpunkt, d. h. einer zweiten Verstellgeschwindigkeit
Vs2 (Vs2 < Vs1) berechnet.
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Genauer
gesagt, überwacht
die Reitstockregelungseinheit 6, nachdem die Verstellregelung
für den
Reitstock gestartet wurde (S50), ob das Antriebsdrehmoment Tr den
ersten Drehmomentgrenzwert Tm1 erreicht hat oder nicht (S60). Wenn
das Antriebsdrehmoment Tr den ersten Drehmomentgrenzwert Tm1 erreicht,
weist die Reitstockregelungseinheit 6 die Berechnung des
zweiten überhöhten Schubs
Fs2 auf Grundlage der durch die zu diesem Zeitpunkt, d. h. dem Zeitpunkt
t2 in der 6, durch die Geschwindigkeitserfassungseinheit 34 erfassten zweiten
Reitstockverstellgeschwindigkeit Vs2 an (S70, S80). Wenn der zweite überhöhte Schub
Fs2 berechnet wird, wird anschließend auf Grundlage desselben,
der Reitstockparameter N des Reitstockhalteschubs Fa usw. ein zweiter
Drehmomentgrenzwert Tm2 berechnet (S100). Wenn der zweite Drehmomentgrenzwert
Tm2 berechnet ist, wird er neu als Grenzwert für das Motordrehmoment eingestellt,
und es wird der Verstellvorgang für den Reitstock fortgesetzt
(S110). Nach diesem Prozess überwacht
die Reitstockregelungseinheit 6, ob das Antriebsdrehmoment
Tr den zweiten Drehmomentgrenzwert Tm2 erreicht oder nicht (S120).
Wenn das Antriebsdrehmoment Tr den zweiten Drehmomentgrenzwert Tm2
erreicht (zum Zeitpunkt t4 in der 6) ist es
möglich, zu
ermitteln, dass ein ausreichender Schub zum Halten des zu bearbeitenden
Gegenstands erzielt ist. Daher steuert, in diesem Fall, die Reitstockregelungseinheit 6 die
Servoregelungseinheit 7 oder dergleichen in solcher Weise
an, dass der Verstellvorgang für
den Reitstock gestoppt wird. Auf diese Weise wird der Haltevorgang
für den
zu bearbeitenden Gegenstand abgeschlossen.
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Wie
es aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, wird bei der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
auch die Änderung
der Verstellgeschwindigkeit Vs aufgrund des Kontakts zwischen dem
Reitstock-Zentrierstück 101 und
dem zu bearbeitenden Gegenstand 100 berücksichtigt, und der Drehmomentgrenzwert
Tm wird geeignet neu berechnet. Im Ergebnis ist es möglich, einen
genaueren Drehmomentgrenzwert Tm zu erhalten und den zu bearbeitenden
Gegenstand zuverlässiger
zu halten. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Drehmomentgrenzwert
Tm nur zweimal berechnet (d. h. Tm1 und Tm2), jedoch ist die Erfindung
nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, sondern der Drehmomentgrenzwert
Tm kann alternativ öfter
berechnet werden. Beispielsweise kann im Schritt S120, wenn das
Antriebsdrehmoment T den zweiten Drehmomentgrenzwert Tm2 erreicht,
auf Grundlage der Verstellgeschwindigkeit Vs3 zu diesem Zeitpunkt ein
dritter Drehmomentgrenzwert Tm3 neu berechnet werden.