DE102017004067B4

DE102017004067B4 - Numerische Steuervorrichtung und Synchron-Folgesteuerungsverfahren

Info

Publication number: DE102017004067B4
Application number: DE102017004067.2A
Authority: DE
Inventors: Kouichirou HORIGUCHI
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2017-04-27
Publication date: 2025-05-28
Anticipated expiration: 2037-04-28
Also published as: DE102017004067A1; US20170315534A1; CN107340756B; US10317873B2; JP2017196711A; JP6441257B2; CN107340756A

Abstract

Numerische Steuervorrichtung (10), mit der Positionen einer Mehrzahl Folgeachsen (S) mit einer Position einer Leitachse (M) synchronisiert und veranlasst werden, dieser zu folgen, umfassend:
- eine Positionstabelle (24), in der ein Positionsverhältnis zwischen der Position der Leitachse (M) und den Positionen der Mehrzahl Folgeachsen (S) festgelegt wird,
- eine Folgeachsensynchronsteuereinheit (26), die dazu eingerichtet ist, die Mehrzahl Folgeachsen (S) gemäß der Positionstabelle (24) anzutreiben und zu steuern, so dass die Positionen der Mehrzahl Folgeachsen (S) mit der Position der Leitachse (M) synchronisiert werden und dieser folgen,
- eine Muttereinheitsbestimmungseinheit (28), die dazu eingerichtet ist, eine der Mehrzahl Folgeachsen (S) als Muttereinheit der Leitachse (M) zu bestimmen, und
- eine Leitachsensteuereinheit (22), die dazu eingerichtet ist, die Leitachse (M) basierend auf einer Befehlsposition (CP) anzutreiben und zu steuern und, wenn die Folgeachse (S), die als Muttereinheit der Leitachse (M) dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit (28) bestimmt wird, die Leitachse (M) gemäß der Positionstabelle (24) anzutreiben und zu steuern, so dass die Position der Leitachse (M) mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) synchronisiert wird und dieser folgt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuervorrichtung und ein Synchron-Folgesteuerungsverfahren, wodurch die Positionen einer Folgeachse mit den Positionen einer Leitachse synchronisiert und veranlasst werden, diesen zu folgen.
Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Im Hinblick auf eine Pressmaschine, bei der Werkstücke aus Blech oder dergleichen durch Einpassen in ein Formwerkzeug einer Bearbeitung unterzogen werden, ist ein Fall bekannt, in dem eine Umsetzeinrichtung dazu verwendet wird, die Werkstücke in Bezug auf die Pressmaschine nach innen und außen zu transportieren. Bei einem durch eine solche Pressmaschine und Umsetzeinrichtung gebildeten System werden Folgeachsen, die aus drei x-y-z-Achsen bestehen, welche in drei Ausdehnungen der Umsetzeinrichtung festgelegt werden, synchron mit Positionen der Pressmaschine angetrieben, die als Leitachse dient.
In dem japanischen Patent Nr. JP 3 720 825 B2 ist eine numerische Steuervorrichtung offenbart, die eine oder mehrere Folgeachsen synchron mit einer Leitachse bewegt. Spezifischer wird eine Achse, der ein Bewegungsbefehl erteilt wird, als Leitachse festgelegt, während eine andere Achse als die Leitachse als Folgeachse festgelegt wird. Ein Bewegungsbefehl, der durch Kopieren des vorstehend genannten Bewegungsbefehls erhalten wird, wird auf die Folgeachse angewendet.
Die US 2005 / 0 143 861 A1 befasst sich mit einer numerischen Steuervorrichtung zur Synchronsteuerung mehrerer Achsen mit einer möglichst geringen Komplexität, um die Zykluszeit der Synchronsteuerung zu verringern. Dies wird dadurch erreicht, dass den zu synchronisierenden Achsen keine Primärbefehle erteilt, sondern einzelnen Achsen erteilte Befehle als Synchronbefehle behandelt werden. Dazu wird eine der synchron zu steuernden Achsen durch die Erteilung eines Bewegungsbefehls als Master-Achse eingestellt. Alle weiteren der synchron zu steuernden Achsen werden als Slave-Achsen eingestellt, an die Kopien des der Masterachse erteilten Bewegungsbefehls übermittelt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Wenn Peripheriegeräte oder Werkstücke im Weg der Folgeachse verbleiben und zu Hindernissen werden, wird die Synchronsteuerung zwischen der Folgeachse und der Leitachse gestoppt und die Folgeachse (nachstehend als zu vermeidende Folgeachse bezeichnet) sofort gestoppt oder eine Rückzugsrichtung bewegt, um eine Kollision mit dem Hindernis zu vermeiden. In diesem Fall können, da die zu vermeidende Folgeachse und andere Achsen als die zu vermeidende Folgeachse in einen asynchronen Zustand versetzt werden, Situationen eintreten, in denen sich die Leitachse und die Folgeachse gegenseitig beeinträchtigen oder andere Einrichtungen beeinträchtigen.
Wenn ferner die Erregung eines die Folgeachse antreibenden Servomotors aufgrund eines Faktors, wie etwa einer Störung eines Servoverstärkers oder dergleichen, ausfällt, bewegt sich die Folgeachse (nachstehend als nicht steuerbare Folgeachse bezeichnet) aufgrund der Trägheit und stoppt danach. In diesem Fall beeinträchtigt die nicht steuerbare Folgeachse die Bewegung anderer Achsen als der nicht steuerbaren Folgeachse, wenn sich die anderen Achsen (die Leitachse oder die Folgeachse) als die nicht steuerbare Folgeachse weiter bewegen, weshalb es notwendig ist, auch die Erregung von anderen Achsen als der nicht steuerbaren Folgeachse abzuschalten und zu stoppen oder solche Achsen zu verzögern und zu stoppen, ohne deren Erregung abzuschalten.
Wenn die Erregung aller Achsen abgeschaltet wird, ist es nicht möglich, die Synchronsteuerung durchzuführen, da sich die jeweiligen Achsen durch die Trägheit bewegen und danach stoppen. Ferner werden, selbst wenn andere Achsen als die nicht steuerbare Folgeachse gestoppt werden, ohne deren Erregung abzuschalten, die nicht steuerbare Folgeachse und die anderen Achsen als die nicht steuerbare Folgeachse in einen asynchronen Zustand versetzt. Wenn die Leitachse und die Folgeachse in einen asynchronen Zustand versetzt werden, können Situationen eintreten, in denen sich die Leitachse und die Folgeachse gegenseitig beeinträchtigen oder andere Einrichtungen beeinträchtigen. Ferner können solche Probleme selbst mit der in dem vorstehend genannten japanischen Patent Nr. JP 3 720 825 B2 beschriebenen Erfindung nicht bewältigt werden.
Daher ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine numerische Steuervorrichtung und ein Synchron-Folgesteuerungsverfahren bereitzustellen, wobei ein synchronisierter Zustand aller Achsen selbst dann aufrechterhalten wird, wenn eine Folgeachse aufgrund einer Störung gestoppt wird oder die Folgeachse gewollt gestoppt oder bewegt wird, um ein Hindernis zu vermeiden.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine numerische Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine numerische Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7.
Die Aufgabe wird des Weiteren gelöst durch ein Synchron-Folgesteuerungsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 sowie durch ein Synchron-Folgesteuerungsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist durch eine numerische Steuervorrichtung gekennzeichnet, die umfasst: eine Positionstabelle, in der ein Positionsverhältnis zwischen der Position der Leitachse und den Positionen der Mehrzahl Folgeachsen festgelegt wird, eine Folgeachsensynchronsteuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die Mehrzahl Folgeachsen gemäß der Positionstabelle anzutreiben und zu steuern, so dass die Position der Mehrzahl Folgeachsen mit der Position der Leitachse synchronisiert werden und dieser folgen, eine Muttereinheitsbestimmungseinheit, die dazu eingerichtet ist, eine der Mehrzahl Folgeachsen als Muttereinheit der Leitachse zu bestimmen, und eine Leitachsensteuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die Leitachse basierend auf einer Befehlsposition anzutreiben und zu steuern und, wenn die Folgeachse, die als Muttereinheit der Leitachse dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit bestimmt wird, die Leitachse gemäß der Positionstabelle anzutreiben und zu steuern, so dass die Position der Leitachse mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse synchronisiert wird und dieser folgt.
Gemäß einer solchen Konfiguration kann, selbst wenn die Folgeachse gestoppt oder bewegt wird, der synchrone Zustand zwischen der Leitachse und der Folgeachse in beiden Fällen aufrechterhalten werden. Folglich kann eine Beeinträchtigung zwischen der Leitachse und der Folgeachse verhindert werden.
Bei der numerischen Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Mutterbestimmungseinheit bestimmen, dass eine Folgeachse, die aufgrund einer Störung gestoppt wird, die Muttereinheit der Leitachse ist.
Gemäß diesem Merkmal kann der synchrone Zustand zwischen der Leitachse und der Folgeachse selbst dann aufrechterhalten werden, wenn die Folgeachse aufgrund einer Störung gestoppt wird. Folglich kann eine Beeinträchtigung zwischen der Leitachse und der Folgeachse verhindert werden.
Bei der numerischen Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung steuert und treibt die Folgeachsensynchronsteuereinheit, wenn die Folgeachse, die als Muttereinheit der Leitachse dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit bestimmt wird, eine andere Folgeachse als die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse an, so dass die Position der anderen Folgeachse als der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse mit der Position der Leitachse synchronisiert wird und dieser folgt.
Gemäß diesem Merkmal kann der synchrone Zustand aller Achsen (der Leitachse und der Mehrzahl Folgeachsen) selbst dann aufrechterhalten werden, wenn eine der Folgeachsen der Mehrzahl Folgeachsen gewollt gestoppt oder bewegt wird oder wenn ein Stoppen aufgrund einer Störung erfolgt. Folglich kann eine Beeinträchtigung zwischen der Leitachse und der Mehrzahl Folgeachsen oder eine Beeinträchtigung anderer Komponenten oder Einrichtungen verhindert werden. Wenn beispielsweise eine Komponente durch alle Folgeachsen angetrieben wird, kann die Komponente selbst dann mit einem korrekten Bewegungsweg betrieben werden, wenn eine Folgeachse aufgrund einer Störung stoppt.
Bei der numerischen Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Folgeachsensynchronsteuereinheit Positionsinformationen der Leitachse erfassen und die Folgeachsen unter Verwendung der Positionsinformationen der Leitachse und der Positionstabelle antreiben und steuern, so dass die Positionen der Folgeachsen mit der Position der Leitachse synchronisiert werden und dieser folgen. Gemäß diesem Merkmal kann die Synchronsteuerung der Folgeachse in Bezug auf die Leitachse geeignet durchgeführt und eine Beeinträchtigung zwischen der Leitachse und der Folgeachse verhindert werden.
Bei der numerischen Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Leitachsensteuereinheit Positionsinformationen der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse erfassen und die Leitachse unter Verwendung der erfassten Positionsinformationen der Folgeachse und der Positionstabelle antreiben und steuern, so dass die Position der Leitachse mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse synchronisiert wird und dieser folgt. Gemäß diesem Merkmal kann die die Synchronsteuerung der Leitachse in Bezug auf die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse geeignet durchgeführt und eine Beeinträchtigung zwischen der Leitachse und der Folgeachse verhindert werden.
Bei der numerischen Steuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt die Leitachsensteuereinheit, wenn die Folgeachse, die als Muttereinheit der Leitachse dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit bestimmt wird und wenn in der Positionstabelle eine Mehrzahl synchroner Positionen der Leitachse vorhanden ist, die der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse entspricht, eine der synchronen Positionen, die näher bei einer aktuellen Position der Leitachse liegt, als Position der Leitachse. Gemäß diesem Merkmal kann die Synchronsteuerung der Leitachse in Bezug auf die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse geeignet durchgeführt und eine Beeinträchtigung zwischen der Leitachse und der Folgeachse verhindert werden.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist durch eine numerische Steuervorrichtung gekennzeichnet, die umfasst: eine Positionstabelle, in der ein Positionsverhältnis zwischen einer Position einer Leitachse und Positionen einer Mehrzahl Folgeachsen vorab festgelegt wird, eine Folgeachsensynchronsteuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die Mehrzahl Folgeachsen gemäß der Positionstabelle anzutreiben und zu steuern, so dass die Positionen der Mehrzahl Folgeachsen mit der Position der Leitachse synchronisiert werden und dieser folgen, eine Muttereinheitsbestimmungseinheit, die dazu eingerichtet ist, eine Folgeachse der Mehrzahl Folgeachsen als Muttereinheit der Leitachse zu bestimmen, und eine Positionsbestimmungseinheit virtueller Achsen, die dazu eingerichtet ist, eine Position einer virtuellen Achse gemäß der Positionstabelle zu bestimmen, wobei die Leitachse virtuell erstellt wird, so dass die virtuelle Achse mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse synchronisiert wird und dieser folgt, wobei die Folgeachsensynchronsteuereinheit, wenn die Folgeachse, die als Muttereinheit der Leitachse dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit bestimmt wird, eine andere Folgeachse als die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse gemäß der Positionstabelle antreibt und steuert, so dass die Position der anderen Folgeachse als der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse mit der Position der virtuellen Achse synchronisiert wird und dieser folgt. Zu dieser Zeit, bei der Erstellung der virtuellen Achse, ist die Position der virtuellen Achse die Position der Leitachse zu diesem Zeitpunkt.
Gemäß einer solchen Konfiguration kann, wenn die Leitachse durch eine andere Steuereinrichtung angetrieben und gesteuert und eine Folgeachse gestoppt oder bewegt wird, der synchrone Zustand aller Folgeachsen in beiden Fällen aufrechterhalten werden. Anders ausgedrückt, wenn die Leitachse durch die andere Steuereinrichtung angetrieben und gesteuert wird, kann die zu stoppende Folgeachse nicht die Muttereinheit der Leitachse sein und der synchrone Zustand zwischen allen Folgeachsen bricht zusammen. Durch Erstellen der virtuellen Achse der Leitachse ist es jedoch möglich, den synchronen Zustand aller Folgeachsen aufrechtzuerhalten. Folglich kann, wenn eine Komponente durch alle Folgeachsen angetrieben wird, die Komponente selbst dann mit einem korrekten Bewegungsweg betrieben werden, wenn eine Folgeachse gestoppt wird.
Bei der numerischen Steuervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Muttereinheitsbestimmungseinheit bestimmen, dass eine Folgeachse, die aufgrund einer Störung gestoppt wird, die Muttereinheit der Leitachse ist.
Gemäß diesem Merkmal kann, wenn die Leitachse durch eine andere Steuereinrichtung angetrieben und gesteuert wird, der synchrone Zustand aller Folgeachsen selbst dann aufrechterhalten werden, wenn eine der Folgeachsen aufgrund einer Störung gestoppt wird.
Bei der numerischen Steuervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, wenn die Folgeachse, die als Muttereinheit der Leitachse dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit bestimmt wird und wenn in der Positionstabelle eine Mehrzahl synchroner Positionen der Leitachse vorhanden ist, die der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse entspricht, die Positionsbestimmungseinheit virtueller Achsen, eine der synchronen Positionen, die näher bei einer aktuellen Position der virtuellen Achse liegt, als Position der virtuellen Achse bestimmen. Gemäß diesem Merkmal kann die Synchronsteuerung der Positionen der virtuellen Achse in Bezug auf die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse geeignet durchgeführt und der synchrone Zustand aller Folgeachsen aufrechterhalten werden.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist durch ein Synchron-Folgesteuerungsverfahren gekennzeichnet, bei dem Positionen einer Mehrzahl Folgeachsen mit einer Position einer Leitachse synchronisiert und veranlasst werden, dieser zu folgen, und das umfasst: einen Leitachsen-Antriebs- und Steuerschritt zum Antreiben und Steuern der Leitachse basierend auf einer Befehlsposition, einen Folgeachsensynchronsteuerschritt zum Antreiben und Steuern der Mehrzahl Folgeachsen gemäß einer Positionstabelle, in der ein Positionsverhältnis zwischen der Position der Leitachse und den Positionen der Mehrzahl Folgeachsen vorab festgelegt wird, so dass die Positionen der Mehrzahl Folgeachsen mit der Position der Leitachse synchronisiert werden und dieser folgen, einen Muttereinheitsbestimmungsschritt zum Bestimmen einer der Mehrzahl Folgeachsen als Muttereinheit der Leitachse, und einen Leitachsensynchronsteuerschritt zum Antreiben und Steuern der Leitachse gemäß der Positionstabelle, so dass die Position der Leitachse mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse synchronisiert wird und dieser folgt, wenn die Folgeachse, die als Muttereinheit der Leitachse dient, durch den Muttereinheitsbestimmungsschritt bestimmt wird.
Gemäß einer solchen Konfiguration kann, selbst wenn die Folgeachse gestoppt oder bewegt wird, der synchrone Zustand zwischen der Leitachse und der Folgeachse in beiden Fällen aufrechterhalten werden. Folglich kann eine Beeinträchtigung zwischen der Leitachse und der Folgeachse verhindert werden.
Bei dem Synchron-Folgesteuerungsverfahren gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann im Muttereinheitsbestimmungsschritt bestimmt werden, dass eine Folgeachse, die aufgrund einer Störung gestoppt wird, die Muttereinheit der Leitachse ist.
Gemäß diesem Merkmal kann der synchrone Zustand zwischen der Leitachse und der Folgeachse selbst dann aufrechterhalten werden, wenn die Folgeachse aufgrund einer Störung gestoppt wird. Folglich kann eine Beeinträchtigung zwischen der Leitachse und der Folgeachse verhindert werden.
Bei dem Synchron-Folgesteuerungsverfahren gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird im Folgeachsensynchronsteuerschritt, wenn die Folgeachse, die als Muttereinheit der Leitachse dient, durch den Muttereinheitsbestimmungsschritt bestimmt wird, eine andere Folgeachse als die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse angetrieben und gesteuert, so dass die Position der anderen Folgeachse als der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse mit der Position der Leitachse synchronisiert wird und dieser folgt.
Gemäß diesem Merkmal kann der synchrone Zustand aller Achsen (der Leitachse und der Mehrzahl Folgeachsen) selbst dann aufrechterhalten werden, wenn eine der Folgeachsen der Mehrzahl Folgeachsen gewollt gestoppt oder bewegt wird oder wenn ein Stoppen aufgrund einer Störung erfolgt. Folglich kann eine Beeinträchtigung zwischen der Leitachse und der Mehrzahl Folgeachsen oder eine Beeinträchtigung anderer Komponenten oder Einrichtungen verhindert werden. Wenn beispielsweise eine Komponente durch alle Folgeachsen angetrieben wird, kann die Komponente selbst dann mit einem korrekten Bewegungsweg betrieben werden, wenn eine Folgeachse aufgrund einer Störung stoppt.
Bei dem Synchron-Folgesteuerungsverfahren gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird im Leitachsensynchronsteuerschritt, wenn die Folgeachse, die als Muttereinheit der Leitachse dient, durch den Muttereinheitsbestimmungsschritt bestimmt wird und wenn in der Positionstabelle eine Mehrzahl synchroner Positionen der Leitachse vorhanden ist, die der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse entspricht, eine der synchronen Positionen, die näher bei einer aktuellen Position der Leitachse liegt, als Position der Leitachse bestimmt. Gemäß diesem Merkmal kann die Synchronsteuerung der Leitachse in Bezug auf die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse geeignet durchgeführt und eine Beeinträchtigung zwischen der Leitachse und der Folgeachse verhindert werden.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist durch ein Synchron-Folgesteuerungsverfahren gekennzeichnet, bei dem Positionen einer Mehrzahl Folgeachsen mit einer Position einer Leitachse synchronisiert und veranlasst werden, dieser zu folgen, und das umfasst: einen Folgeachsensynchronsteuerschritt zum Antreiben und Steuern der Mehrzahl Folgeachsen gemäß einer Positionstabelle, in der ein Positionsverhältnis zwischen der Position der Leitachse und den Positionen der Mehrzahl Folgeachsen vorab festgelegt wird, so dass die Positionen der Mehrzahl Folgeachsen mit der Position der Leitachse synchronisiert werden und dieser folgen, einen Muttereinheitsbestimmungsschritt zum Bestimmen einer Folgeachse der Mehrzahl Folgeachsen als Muttereinheit der Leitachse, und einen Positionsbestimmungsschritt virtueller Achsen zum Bestimmen einer Position einer virtuellen Achse gemäß der Positionstabelle, wobei die Leitachse virtuell erstellt wird, so dass die virtuelle Achse mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse synchronisiert wird und dieser folgt, wobei im Folgeachsensynchronsteuerschritt, wenn die Folgeachse, die als Muttereinheit der Leitachse dient, durch den Muttereinheitsbestimmungsschritt bestimmt wird, eine andere Folgeachse als die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse angetrieben und gesteuert wird, so dass die Position der anderen Folgeachse außer der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse mit der Position der virtuellen Achse synchronisiert wird und dieser folgt. Zu dieser Zeit, bei der Erstellung der virtuellen Achse, ist die Position der virtuellen Achse die Position der Leitachse zu diesem Zeitpunkt.
Gemäß einer solchen Konfiguration kann, wenn die Leitachse durch eine andere Steuereinrichtung angetrieben und gesteuert wird und eine Folgeachse gestoppt oder bewegt wird, der synchrone Zustand aller Folgeachsen in beiden Fällen aufrechterhalten werden. Anders ausgedrückt, wenn die Leitachse durch die andere Steuereinrichtung angetrieben und gesteuert wird, kann die zu stoppende Folgeachse nicht die Muttereinheit der Leitachse sein und der synchrone Zustand zwischen allen Folgeachsen bricht zusammen. Durch Erstellen der virtuellen Achse der Leitachse ist es jedoch möglich, den synchronisierten Zustand aller Folgeachsen aufrechtzuerhalten. Folglich kann, wenn eine Komponente durch alle Folgeachsen angetrieben wird, die Komponente selbst dann mit einem korrekten Bewegungsweg betrieben werden, wenn eine Folgeachse gestoppt wird.
Bei dem Synchron-Folgesteuerungsverfahren gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann im Muttereinheitsbestimmungsschritt bestimmt werden, dass eine Folgeachsen, die aufgrund einer Störung gestoppt wird, die Muttereinheit der Leitachse ist.
Gemäß diesem Merkmal kann, wenn die Leitachse durch eine andere Steuereinrichtung angetrieben und gesteuert wird, der synchrone Zustand aller Folgeachsen selbst dann aufrechterhalten werden, wenn eine der Folgeachsen aufgrund einer Störung gestoppt wird.
Bei dem Synchron-Folgesteuerungsverfahren gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann im Positionsbestimmungsschritt virtueller Achsen, wenn die Folgeachse, die als Muttereinheit der Leitachse dient, durch den Muttereinheitsbestimmungsschritt bestimmt wird und wenn in der Positionstabelle eine Mehrzahl synchroner Positionen der Leitachse vorhanden ist, die der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse entspricht, eine der synchronen Positionen, die näher bei einer aktuellen Position der virtuellen Achse liegt, als Position der virtuellen Achse bestimmt werden. Gemäß diesem Merkmal kann die Synchronsteuerung der Positionen der virtuellen Achse in Bezug auf die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse geeignet durchgeführt und der synchrone Zustand aller Folgeachsen aufrechterhalten werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der synchrone Zustand aller Achsen selbst dann aufrechterhalten werden, wenn eine der Folgeachsen gewollt gestoppt oder bewegt wird oder wenn ein Stoppen aufgrund einer Störung erfolgt.
Die vorstehenden und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen genauer hervor, in denen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand veranschaulichender Beispiele dargestellt sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für Informationen zeigt, die in einer in 1 gezeigten Positionstabelle gespeichert sind;
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Verhältnis zwischen Positionen einer Leitachse und Positionen einer als Muttereinheit der Leitachse bestimmten Folgeachse zeigt, das in der in 2 gezeigten Positionstabelle gespeichert ist;
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel (ein anderes Beispiel) für ein Verhältnis zwischen Positionen einer Leitachse und Positionen einer als Muttereinheit der Leitachse bestimmten Folgeachse zeigt, das in der in 2 gezeigten Positionstabelle gespeichert ist; und
5 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Bevorzugte Ausführungsformen in Bezug auf eine numerische Steuervorrichtung und ein Synchron-Folgesteuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen vorgestellt und genauer beschrieben.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die numerische Steuervorrichtung 10 umfasst einen Computer und ein Speichermedium, in dem ein Programm gespeichert ist, wobei der Computer durch Ausführen des Programms als numerische Steuervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform fungiert. Die numerische Steuervorrichtung 10 dient dazu, eine Mehrzahl Servomotoren 14m, 14s (14s1 bis 14s3) über eine Mehrzahl Servoverstärker 12m, 12s (12s1 bis 12s3) anzutreiben und zu steuern. Der Servomotor 14m ist ein Servomotor, der eine Leitachse M antreibt, während die Servomotoren 14s (14s1 bis 14s3) Servomotoren sind, die Folgeachsen S (S1 bis S3) antreiben. Bei der ersten Ausführungsform beträgt die Anzahl der Folgeachsen drei, die Anzahl der Folgeachsen S kann jedoch auch eins, zwei, vier oder mehr betragen. In diesem Fall können die Servoverstärker 12s und Servomotoren 14s in gleicher Anzahl wie die Folgeachsen S bereitgestellt werden.
Bei der ersten Ausführungsform lässt die Position der Leitachse M auf die Drehstellung des Servomotors 14m (z.B. die Position eines Drehwinkels von einer Bezugsposition von 720 Grad oder dergleichen) oder die Position einer durch den Servomotor 14m angetriebenen Komponente schließen. Ferner lässt die Position der Folgeachse S1 auf die Drehstellung des Servomotors 14s1 (z.B. die Position eines Drehwinkels von einer Bezugsposition von 540 Grad oder dergleichen) oder die Position einer durch den Servomotor 14s1 angetriebenen Komponente schließen. Ebenso lässt die Position der Folgeachse S2 auf die Drehstellung des Servomotors 14s2 oder die Position einer durch den Servomotor 14s2 angetriebenen Komponente und die Position der Folgeachse S3 auf die Drehstellung des Servomotors 14s3 oder die Position einer durch den Servomotor 14s3 angetriebenen Komponente schließen. Ferner können die Abtriebsrichtungen der durch die jeweiligen Servomotoren 14s (14s1 bis 14s3) angetriebenen Komponenten die gegenseitig orthogonalen x-Achsenrichtung, y-Achsenrichtung und z-Achsenrichtung sein. Des Weiteren können die Komponenten, die durch die drei Servomotoren 14s1 bis 14s3 angetrieben werden, dieselbe Komponente sein. In diesem Fall wird dieselbe Komponente durch die drei Servomotoren 14s1 bis 14s3 in die x-Achsenrichtung, y-Achsenrichtung und z-Achsenrichtung bewegt.
Beispielsweise bei einem Kartonverpackungssystem, das durch eine Fördereinrichtung und eine Kartonverpackungsmaschine gebildet wird, die Gegenstände in durch die Fördereinrichtung beförderte Kartons verpackt, ist es notwendig, eine Synchronsteuerung durchzuführen, um Arme der Kartonverpackungsmaschine gemäß den Positionen von durch die Fördereinrichtung beförderten Kartons anzutreiben. In diesem Fall dient eine die Fördereinrichtung antreibende Achse als Leitachse M und eine Mehrzahl Achsen, die die Arme der Kartonverpackungsmaschine antreibt, als Mehrzahl Folgeachsen S. Ferner ist es bei einem Presssystem, das durch eine Pressmaschine und eine Umsetzeinrichtung zum Laden und Entladen von Werkstücken in die und aus der Pressmaschine gebildet wird, notwendig, eine Synchronsteuerung durchzuführen, um die Umsetzeinrichtung gemäß den Arbeitsgängen der Pressmaschine anzutreiben. In diesem Fall dient eine die Pressmaschine antreibende Achse als Leitachse M und eine Mehrzahl die Umsetzeinrichtung antreibender Achsen als Mehrzahl Folgeachsen S.
Die numerische Steuervorrichtung 10 ist mit einer Befehlspositionsberechnungseinheit 20, einer Leitachsensteuereinheit 22, einer Positionstabelle 24, einer Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 und einer Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 ausgestattet. Durch Analysieren des Bearbeitungsprogramms berechnet die Befehlspositionsberechnungseinheit 20 Befehlspositionen CP, um die Positionen der Leitachse M anzuweisen oder anzuordnen, und gibt die berechneten Befehlspositionen CP an die Leitachsensteuereinheit 22 aus. Die Befehlspositionsberechnungseinheit 20 kann die Befehlspositionen CP auch durch Analysieren von durch einen Bediener durchgeführten Arbeitsgängen berechnen. Das Bearbeitungsprogramm ist in einem nicht dargestellten Speichermedium der numerischen Steuervorrichtung 10 gespeichert. Ferner kann die Befehlspositionsberechnungseinheit 20 die berechneten Befehlspositionen CP an die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 ausgeben.
Die Leitachsensteuereinheit 22 steuert und treibt die Leitachse M basierend auf den Befehlspositionen CP an. Spezifischer steuert und treibt die Leitachsensteuereinheit 22 die Leitachse M durch Steuern des Servomotors 14m über den Servoverstärker 12m an. Ein Detektor 30m, wie etwa ein Encoder oder dergleichen, ist am Servomotor 14m bereitgestellt und der Servomotor 14m wird basierend auf durch den Detektor 30m erfassten Positionsinformationen Sm rückkopplungsgesteuert. Die durch den Detektor 30m erfassten Positionsinformationen Sm werden an die numerische Steuervorrichtung 10 ausgegeben. Die Position der Leitachse M kann durch die Positionsinformationen Sm angegeben werden.
Informationen, die ein Positionsverhältnis zwischen Positionen (synchronen Positionen) der Leitachse M und Positionen (synchrone Positionen) der drei Folgeachsen S1 bis S3 festlegen, sind in der Positionstabelle 24 gespeichert. Anders ausgedrückt, in der Positionstabelle 24 sind zum Zwecke der Durchführung einer Synchronsteuerung der Folgeachsen S1 bis S3 in Bezug auf die Leitachse M Positionen der drei Folgeachsen S1 bis S3 zusammen mit einer Mehrzahl Positionen der Leitachse M gespeichert.
2 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für Informationen zeigt, die in der Positionstabelle 24 gespeichert sind. Wie in 2 gezeigt, betragen die Position der Leitachse M und die Positionen der Folgeachsen S1 bis S3 bei Punkt 1 alle „0,000“. Ferner beträgt bei Punkt 2 die Position der Leitachse M „10,000“, die Position der Folgeachse S1 „5,000“, die Position der Folgeachse S2 „0,000“ und die Position der Folgeachse S3 „9,000“. Ferner beträgt bei Punkt 3 die Position der Leitachse M „20,000“, die Position der Folgeachse S1 „9,000“, die Position der Folgeachse S2 „6,000“ und die Position der Folgeachse S3 „12,000“. Somit legt die Positionstabelle 24 das Entsprechungsverhältnis zwischen den Positionen der Leitachse M und den Positionen der drei Folgeachsen S1 bis S3 fest. Ferner werden bei dem in 2 gezeigten Beispiel auch Informationen gespeichert, die die Liniensegmentwellenformen zwischen den Punkten betreffen. Beispielsweise werden auch Informationen dahingehend, dass die Liniensegmentwellenform zwischen den Punkten 1 und 2 eine geradlinige Wellenform ist, und Informationen dahingehend gespeichert, dass die Liniensegmentwellenform zwischen den Punkten 2 und 3 und die Liniensegmentwellenform zwischen den Punkten 3 und 4 jeweils eine modifizierte Sinuswellenform ist.
Die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 steuert und treibt die drei Folgeachsen S1 und S3 gemäß der Positionstabelle 24 an, so dass die Positionen der drei Folgeachsen S1 bis S3 mit der Position der Leitachse M synchronisiert werden und dieser folgen. Die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 steuert und treibt die drei Folgeachsen S1 bis S3 unter Verwendung der Positionsinformationen der Leitachse M und der Positionstabelle 24 an. Die Positionsinformationen der Leitachse M können durch den Detektor 30m erfasste Positionsinformationen Sm des Servomotors 14m, Positionsinformationen von einem nicht dargestellten Detektor, der die Leitachse M direkt erfasst, oder die durch die Befehlspositionsberechnungseinheit 20 berechneten Befehlspositionen CP der Leitachse M sein. Kurz gesagt, die Positionsinformationen können beliebige Informationen sein, sofern die Positionen der Leitachse M daraus hervorgehen. Die aktuelle Position der Leitachse M ergibt sich aus den durch den Detektor 30m erfassten Positionsinformationen Sm des Servomotors 14m oder den Positionsinformationen des nicht dargestellten Detektors, der die Leitachse M direkt erfasst, während sich die Positionen der Leitachse M, wie sie sich ab dann bewegt, aus den Befehlspositionen CP ergeben. In jedem dieser Fälle können die Positionen der Folgeachsen S1 bis S3 unter Verwendung der Positionsinformationen Sm oder der Befehlspositionen CP mit der Position der Leitachse M synchronisiert und veranlasst werden, dieser zu folgen.
Spezifischer entnimmt die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 der Positionstabelle 24 jeweilige Positionen der Folgeachsen S1 bis S3, die den Positionsinformationen der Leitachse M entsprechen. Dann steuert und treibt die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 die Folgeachsen S1 bis S3 basierend auf den entnommenen Positionen der jeweiligen Folgeachsen S1 bis S3 durch Steuern der Servomotoren 14s1 bis 14s3 über die Servoverstärker 12s1 bis 12s3 an. Detektoren 30s (30s1 bis 30s3), wie etwa Encoder oder dergleichen, sind an den Servomotoren 14s (14s1 bis 14s3) angeordnet und die Servomotoren 14s (14s1 bis 14s3) werden basierend auf durch die Detektoren 30s (30s1 bis 30s3) erfassten Positionsinformationen Ss (Ss1 bis Ss3) rückkopplungsgesteuert. Die durch die Detektoren 30s1 bis 30s3 erfassten Positionsinformationen Ss1 bis Ss3 werden an die numerische Steuervorrichtung 10 ausgegeben. Die Positionen der Folgeachsen S1 bis S3 können durch die Positionsinformationen Ss1 bis Ss3 angegeben werden.
Wie in 2 gezeigt, wenn beispielsweise die Position der Leitachse M „20,000“ beträgt, steuert und treibt die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 die Folgeachsen S1 bis S3 an, so dass die Position der Folgeachse S1 „9,000“, die Position der Folgeachse S2 „6,000“ und die Position der Folgeachse S3 „12,000“ beträgt. Somit ist das Verhältnis zwischen der Leitachse M und den Folgeachsen S1 bis S3 ein Mutter-Tochter-Verhältnis. Mit anderen Worten, die drei Folgeachsen S1 bis S3, die die Tochtereinheiten darstellen, werden gemäß der Position der Leitachse M angetrieben, die die Muttereinheit darstellt.
Die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt unter den drei Folgeachsen S1 bis S3 eine Folgeachse S, die als Muttereinheit (übergeordnete Einheit) der Leitachse M dient. Die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt eine Folgeachse S (auch als nicht steuerbare Folgeachse Sf bezeichnet), die aufgrund einer Störung gestoppt wird, als Muttereinheit der Leitachse M. Folglich ermittelt die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 eine nicht steuerbare Folgeachse Sf und bestimmt die ermittelte nicht steuerbare Folgeachse Sf als Muttereinheit der Leitachse M. Wenn beispielsweise die Erregung des Servomotors 14s aufgrund eines Faktors, wie etwa einer Störung des Servoverstärkers 12s, abgeschaltet wird, dreht der Servomotor 14s, dessen Erregung abgeschaltet wurde, aufgrund der Trägheit und stoppt danach. Daher bewegt sich auch die Folgeachse S, die durch den Servomotor 14s angetrieben wird, dessen Erregung abgeschaltet wurde, aufgrund der Trägheit und stoppt danach. Demgemäß bestimmt die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28, wenn ein Servomotor 14s ermittelt wird, dessen Erregung abgeschaltet wurde, die Folgeachse S (nicht steuerbare Folgeachse Sf), die durch diesen Servomotor 14s angetrieben wird, als Muttereinheit (übergeordnete Einheit) der Leitachse M. Wenn beispielsweise die Erregung des Servomotors 14s1 aufgrund eines Faktors, wie etwa einer Störung des Servoverstärkers 12s1 oder dergleichen, abgeschaltet wird, bestimmt die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 die Folgeachse S1 (nicht steuerbare Folgeachse Sf) als Muttereinheit (übergeordnete Einheit) der Leitachse M. Die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 gibt Informationen, die Auskunft über die als Muttereinheit bestimmte die Folgeachse S (nicht steuerbare Folgeachse Sf) geben, an die Leitachsensteuereinheit 22 und die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 aus.
Spezifischer kann die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 unter Verwendung von Ausgangssignalen von nicht dargestellten Stromsensoren, die jeweils von den Servoverstärkern 12s1 bis 12s3 ausgegebene Erregungsströme erfassen, eine nicht steuerbare Folgeachse Sf ermitteln und die ermittelte nicht steuerbare Folgeachse Sf als Muttereinheit der Leitachse M bestimmen.
Zur Erleichterung der Erläuterung der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend ein Beispiel für einen Fall beschrieben, in dem die Folgeachse S aufgrund einer Störung gestoppt wird und in dem die Erregung aufgrund einer Störung des Servoverstärkers 12s abgeschaltet wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Anders ausgedrückt, wenn eine Folgeachse S durch die Trägheit bewegt wird und danach aufgrund eines anderen Störfaktors stoppt, bestimmt die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 die gestoppte Folgeachse S (nicht steuerbare Folgeachse Sf) als Muttereinheit der Leitachse M.
Wenn eine nicht steuerbare Folgeachse Sf, die als Muttereinheit der Leitachse M dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt wird, steuert und treibt die Leitachsensteuereinheit 22 die Leitachse M gemäß der Positionstabelle 24 an, so dass die Position der Leitachse M mit der Position der als Muttereinheit bestimmten, nicht steuerbaren Folgeachse Sf synchronisiert wird und dieser folgt. Wenn beispielsweise die nicht steuerbare Folgeachse Sf, die, wie durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt, als Muttereinheit der Leitachse M dient, die Folgeachse S1 ist, steuert und treibt die Leitachsensteuereinheit 22 die Leitachse M gemäß der Positionstabelle 24 an, so dass die Position der Leitachse M mit der Position der Folgeachse S1 synchronisiert wird und dieser folgt. Mit anderen Worten, wenn eine nicht steuerbare Folgeachse Sf, die als Muttereinheit dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt wird, beendet die Leitachsensteuereinheit 22 den Antrieb und die Steuerung der Leitachse M, die auf den durch die Befehlspositionsberechnungseinheit 20 berechneten Befehlspositionen CP basieren, und initiiert eine Synchronsteuerung, die auf den Positionen der nicht steuerbaren Folgeachse Sf basiert. Aufgrund dessen verzögert die Leitachse M und stoppt danach zusammen mit der nicht steuerbaren Folgeachse Sf, da die Leitachse M synchron mit dem Antrieb der nicht steuerbaren Folgeachse Sf angetrieben wird.
Spezifischer steuert und treibt die Leitachsensteuereinheit 22 die Leitachse M unter Verwendung der Positionstabelle 24 und der Positionsinformationen der nicht steuerbaren Folgeachse Sf an, die, wie durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt, als Muttereinheit der Leitachse M dient. 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Verhältnis zwischen Positionen der Leitachse M und Positionen der als Muttereinheit der Leitachse M bestimmten Folgeachse S (nachstehend als nicht steuerbare Folgeachse Sf bezeichnet) zeigt, das in der in 2 gezeigten Positionstabelle 24 gespeichert ist. Somit können unter Verwendung der Positionstabelle 24 Positionen (synchrone Positionen) der Leitachse M bestimmt werden, die den Positionen der nicht steuerbaren Folgeachse Sf entsprechen. Die Positionsinformationen der nicht steuerbaren Folgeachse Sf können die Positionsinformationen Ss des Detektors 30s ein, der am Servomotor 14s bereitgestellt ist, der die nicht steuerbare Folgeachse Sf antreibt. Anders ausgedrückt, wenn die nicht steuerbare Folgeachse Sf die Folgeachse S1 ist, können die Positionen der nicht steuerbaren Folgeachse Sf (Folgeachse S1) basierend auf den durch den Detektor 30s1 erfassten Positionsinformationen Ss1 bestimmt werden. Die Positionsinformationen Ss sind nicht unbedingt erforderlich, sofern Informationen vorhanden sind, die es ermöglichen, die Positionsinformationen der nicht steuerbaren Folgeachse Sf in Erfahrung zu bringen.
Außerdem kann, wie in 4 gezeigt, wenn in der Positionstabelle 24 eine Mehrzahl Positionen der Leitachse M vorhanden ist, die einer Position der als Muttereinheit der Leitachse M bestimmten Folgeachse S (nicht steuerbaren Folgeachse Sf) entspricht, die Position (synchrone Position), die näher bei der aktuellen Position der Leitachse M liegt, als Position der Leitachse M bestimmt werden.
Wenn eine nicht steuerbare Folgeachse Sf, die als Muttereinheit der Leitachse M dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt wird, steuert und treibt die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 die anderen Folgeachsen S als die nicht steuerbare Folgeachse Sf an, so dass die Positionen der anderen Folgeachsen S als der nicht steuerbaren Folgeachse Sf mit der Position der Leitachse M synchronisiert werden und dieser folgen. Folglich werden Verhältnisse festgelegt, bei denen die nicht steuerbare Folgeachse Sf zur Muttereinheit (übergeordneten Einheit) wird, die Leitachse M zur Tochtereinheit der nicht steuerbaren Folgeachse Sf wird und die anderen Folgeachsen S (d.h. die anderen Folgeachsen S als die nicht steuerbare Folgeachse Sf) zu Tochtereinheiten der Leitachse M werden. Wenn beispielsweise die Folgeachse S1 als nicht steuerbare Folgeachse Sf bestimmt wird, steuert und treibt die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 die Folgeachsen S2, S3 an, so dass die Positionen der Folgeachsen S2, S3 mit der Position der Leitachse M synchronisiert werden und dieser folgen. In diesem Fall werden Verhältnisse festgelegt, bei denen die Folgeachse S1, d.h. die nicht steuerbare Folgeachse Sf, zur Muttereinheit (übergeordneten Einheit) wird, die Leitachse M zur Tochtereinheit der Folgeachse S1 wird und die Folgeachsen S2, S3 zu Tochtereinheiten der Leitachse M (d.h. zu Enkeleinheiten der Folgeachsen S1) werden. Infolgedessen werden, in einem Zustand, in dem das synchrone Positionsverhältnis aufrechterhalten wird, die Leitachse M und die anderen Folgeachsen S als die nicht steuerbare Folgeachse Sf zusammen mit der nicht steuerbaren Folgeachse Sf verzögert und gestoppt, da die Leitachse M synchron mit der nicht steuerbaren Folgeachse Sf angetrieben wird und die anderen Folgeachsen S als die nicht steuerbare Folgeachse Sf synchron mit der Leitachse M angetrieben werden.
Bei der ersten Ausführungsform wurde zur Erleichterung des Verständnisses der Beschreibung ein Fall beschrieben, in dem die Folgeachse S, die normalerweise aufgrund einer Störung gestoppt wird, als Muttereinheit der Leitachse M bestimmt wird. Die Achse, die als Muttereinheit der Leitachse M dient, ist jedoch nicht auf eine Folgeachse S beschränkt, die aufgrund eines Faktors, wie etwa einer Störung oder dergleichen, gestoppt wird. Demgemäß kann die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 eine beliebige Folgeachse S als die Folgeachse S bestimmen, die als Muttereinheit der Leitachse M dient. In diesem Fall kann, da die Folgeachse S, die als Muttereinheit der Leitachse M dient, nicht notwendigerweise eine nicht steuerbare Achse ist, die als Muttereinheit der Leitachse M dienende Folgeachse S gestoppt oder angetrieben werden. In diesem Fall werden, abhängig von der Bewegung der als Muttereinheit der Leitachse M dienenden Folgeachse S, die Leitachse M und die anderen Folgeachsen S als die als Muttereinheit der Leitachse M dienende Folgeachse S synchron mit dieser angetrieben.
Gemäß dem Vorstehenden umfasst die numerische Steuervorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform die Leitachsensteuereinheit 22, die die Leitachse M basierend auf einer Befehlsposition CP antreibt und steuert, die Positionstabelle 24, in der ein Positionsverhältnis zwischen Positionen einer Leitachse M und Positionen einer Mehrzahl Folgeachsen S festgelegt wird, die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26, die die Mehrzahl Folgeachsen S gemäß der Positionstabelle 24 antreibt und steuert, so dass die Positionen der Mehrzahl Folgeachsen S mit der Position der Leitachse M synchronisiert werden und dieser folgen, und die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28, die aus der Mehrzahl Folgeachsen S eine beliebige der Folgeachsen S als Muttereinheit der Leitachse M bestimmt. Wenn die Folgeachse S, die als Muttereinheit der Leitachse M dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt wird, steuert und treibt die Leitachsensteuereinheit 22 ferner die Leitachse M gemäß der Positionstabelle 24 an, so dass die Position der Leitachse M mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse S synchronisiert wird und dieser folgt.
Gemäß diesem Merkmal kann der synchrone Zustand aller Achsen (der Leitachse M und der Mehrzahl Folgeachsen S) selbst dann aufrechterhalten werden, wenn die Folgeachse S, die als Muttereinheit der Leitachse M dient, durch einen Befehl und nicht durch eine der Leitachse M entsprechende Synchronsteuerung angetrieben oder gestoppt wird. Folglich kann eine Beeinträchtigung zwischen der Leitachse M und der Mehrzahl Folgeachsen S oder eine Beeinträchtigung anderer Komponenten oder Einrichtungen verhindert werden. Wenn beispielsweise eine Komponente durch alle Folgeachsen S angetrieben wird, kann die Komponente selbst dann mit einem korrekten Bewegungsweg betrieben werden, wenn sich ein Hindernis im Weg einer der Folgeachsen S befindet und die Folgeachse S sofort gestoppt wird, wenn die Folgeachse S veranlasst wird, einen Arbeitsgang auszuführen, der nicht mit der Leitachse M synchronisiert ist, oder wenn die Folgeachse S aufgrund einer Störung stoppt. Im umgekehrten Fall kann, wenn eine Komponente durch alle Folgeachsen S angetrieben wird, die Komponente nicht mit dem korrekten Bewegungsweg betrieben werden und durchläuft einen unerwarteten Weg, wenn und sich alle Folgeachsen S in einem asynchronen Zustand befinden. Folglich kann die Komponente mit anderen Maschinen oder Komponenten kollidieren. Gemäß der ersten Ausführungsform tritt ein solches Problem jedoch nicht auf.
Wenn eine Folgeachse S, die als Muttereinheit der Leitachse M dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt wird, steuert und treibt die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 die anderen Folgeachsen S als die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse S an, so dass die Positionen der anderen Folgeachsen S als der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse S mit der Position der Leitachse M synchronisiert werden und dieser folgen. Gemäß diesem Merkmal kann das Mutter-Tochter-Verhältnis zwischen der Leitachse M und den anderen Folgeachsen S als der als Muttereinheit der Leitachse M bestimmten Folgeachse S selbst dann beibehalten werden, wenn die als Muttereinheit der Leitachse M bestimmte Folgeachse S gewollt gestoppt oder bewegt wird und wenn ein Stoppen infolge einer Störung erfolgt. Demgemäß kann der synchrone Zustand aller Achsen (der Leitachse M und der Mehrzahl Folgeachsen S) aufrechterhalten werden.
Die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 erfasst Positionsinformationen der Leitachse M und steuert und treibt unter Verwendung der Positionsinformationen der Leitachse M und der Positionstabelle 24 die Folgeachse S an, so dass die Positionen der Folgeachse S mit den Positionen der Leitachse M synchronisiert werden und diesen folgen. Demgemäß kann die Synchronsteuerung der Folgeachse S in Bezug auf die Leitachse M geeignet durchgeführt und eine Beeinträchtigung zwischen der Leitachse M und der Folgeachse S verhindert werden.
Die Leitachsensteuereinheit 22 erfasst Positionsinformationen der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse S und steuert und treibt unter Verwendung der erfassten Positionsinformationen der Folgeachse S und der Positionstabelle 24 die Leitachse M an, so dass die Position der Leitachse M mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse S synchronisiert wird und dieser folgt. Demgemäß kann die Synchronsteuerung der Leitachse M in Bezug auf die als Muttereinheit der Leitachse M bestimmte Folgeachse S geeignet durchgeführt und eine Beeinträchtigung zwischen der Leitachse M und der Folgeachse S verhindert werden.
Wenn die Folgeachse S, die als Muttereinheit der Leitachse M dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt wird und wenn in der Positionstabelle 24 eine Mehrzahl synchroner Positionen der Leitachse M vorhanden ist, die der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse S entspricht, bestimmt die Leitachsensteuereinheit 22 die synchrone Position, die näher bei einer aktuellen Position der Leitachse M liegt, als Position der der Leitachse M. Demgemäß kann die Synchronsteuerung der Leitachse M in Bezug auf die als Muttereinheit der Leitachse M bestimmte Folgeachse S geeignet durchgeführt und eine Beeinträchtigung zwischen der Leitachse M und der Folgeachse S verhindert werden.
Zweite Ausführungsform
5 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung 10a gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bestandteile, die den vorstehend beschriebenen Bestandteilen der ersten Ausführungsform entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen und es werden nur die Abschnitte beschrieben, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden. Die numerische Steuervorrichtung 10a ist mit einer Positionstabelle 24, einer Folgeachsensynchronsteuereinheit 26, einer Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 und einer Positionsbestimmungseinheit virtueller Achsen 50 ausgestattet. Die Leitachse M wird durch eine numerische Steuervorrichtung angetrieben und gesteuert, die sich von der numerischen Steuervorrichtung 10a unterscheidet.
Die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 steuert und treibt die drei Folgeachsen S1 bis S3 gemäß der Positionstabelle 24 an, so dass die Positionen der drei Folgeachsen S1 bis S3 mit der Position der Leitachse M synchronisiert werden und dieser folgen. Die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 steuert und treibt die drei Folgeachsen S1 bis S3 unter Verwendung der Positionsinformationen der Leitachse M und der Positionstabelle 24 an. Die Positionsinformationen der Leitachse M können die Positionsinformationen Sm, die durch den Detektor 30m erfasst werden, der an dem Servomotor 14m bereitgestellt ist, der die in der vorstehend genannten ersten Ausführungsform beschriebene Leitachse M antreibt, Positionsinformationen von einem nicht dargestellten Detektor, der die Leitachse M direkt erfasst, oder die durch die Befehlspositionsberechnungseinheit 20 berechneten Befehlspositionen CP der Leitachse M sein, um die in der vorstehend genannten ersten Ausführungsform beschriebene Folgeachse M anzutreiben und zu steuern.
Die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt unter den drei Folgeachsen S1 bis S3 eine Folgeachse S, die als Muttereinheit (übergeordnete Einheit) der Leitachse M dient. Die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt eine Folgeachse S (nicht steuerbare Folgeachse Sf), die aufgrund einer Störung gestoppt wird, als Muttereinheit der Leitachse M. Folglich ermittelt die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 eine nicht steuerbare Folgeachse Sf und bestimmt die ermittelte nicht steuerbare Folgeachse Sf als Muttereinheit der Leitachse M. Die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 gibt Informationen, die Auskunft über die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse S (nicht steuerbare Folgeachse Sf) geben, an die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 und die Positionsbestimmungseinheit virtueller Achsen 50 aus.
Wenn die Folgeachse S (nicht steuerbare Folgeachse Sf), die als Muttereinheit (übergeordnete Einheit) der Leitachse M dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt wird, erstellt die Positionsbestimmungseinheit virtueller Achsen 50 die Leitachse M virtuell. Bei der Erstellung der virtuellen Achse ist die Position der virtuellen Achse die Position der Leitachse M zu diesem Zeitpunkt. Darüber hinaus bestimmt die Positionsbestimmungseinheit virtueller Achsen 50 gemäß der Positionstabelle 24 die Positionen VP der virtuellen Achse, so dass die erstellte virtuelle Achse der Leitachse M mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse S (nicht steuerbaren Folgeachse Sf) synchronisiert wird und dieser folgt. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn eine Mehrzahl Positionen der Leitachse M, die einer Position der nicht steuerbaren Folgeachse Sf entspricht, in der Positionstabelle 24 gespeichert ist, die Position (synchrone Position), die der aktuellen Position VP der virtuellen Achse am nächsten ist, als Position VP der virtuellen Achse eingestellt. Die Positionsbestimmungseinheit virtueller Achsen 50 gibt die bestimmten Positionen VP der virtuellen Achse an die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 aus.
Wenn eine nicht steuerbare Folgeachse Sf, die als Muttereinheit der Leitachse M dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt wird, steuert und treibt die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 die anderen Folgeachsen S als die nicht steuerbare Folgeachse Sf an, so dass die Positionen der anderen Folgeachsen S als der nicht steuerbaren Folgeachse Sf mit der Position VP der virtuellen Achse synchronisiert werden und dieser folgen. Mit anderen Worten, wenn eine nicht steuerbare Folgeachse Sf, die als Muttereinheit dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt wird, beendet die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 die Synchronsteuerung, die auf den Positionen der Leitachse M basiert, und initiiert eine Synchronsteuerung, die auf den Positionen VP der virtuellen Achse basiert. Folglich werden Verhältnisse festgelegt, bei denen die nichtsteuerbare Folgeachse Sf zur Muttereinheit (übergeordneten Einheit) wird, die virtuelle Achse zur Tochtereinheit der nicht steuerbaren Folgeachse Sf wird und die anderen Folgeachsen S zu Tochtereinheiten der virtuellen Achse werden. Infolgedessen werden die anderen Folgeachsen S als die nicht steuerbare Folgeachse Sf zusammen mit der nicht steuerbaren Folgeachse Sf verzögert und gestoppt, da die Positionen VP der virtuellen Achse synchron mit der nicht steuerbaren Folgeachse Sf schwanken und die anderen Folgeachsen als die nicht steuerbare Folgeachse Sf synchron mit den Positionen VP der virtuellen Achse angetrieben werden. Wenn beispielsweise die Folgeachse S1 als nicht steuerbare Folgeachse Sf bestimmt wird, steuert und treibt die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26 die Folgeachsen S2, S3 an, so dass die Positionen der Folgeachsen S2, S3 mit der Position VP der virtuellen Achse synchronisiert werden und dieser folgen. Demgemäß werden, in einem Zustand, in dem das synchrone Positionsverhältnis aufrechterhalten wird, die Folgeachsen S2, S3 zusammen mit der Folgeachse S1, die die nicht steuerbare Folgeachse Sf ist, verzögert und gestoppt.
Bei der zweiten Ausführungsform gibt die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28, wenn die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 die Folgeachse S (nicht steuerbare Folgeachse Sf) ermittelt, die aufgrund einer Störung gestoppt wird, diesbezügliche Informationen (d.h. Störungsinformationen der Folgeachse S) an die numerische Steuervorrichtung aus, die die Leitachse M antreibt und steuert. Wenn die numerische Steuervorrichtung, die die Leitachse M antreibt und steuert, Störungsinformationen der Folgeachse S empfängt, zieht sie die Leitachse M in eine Rückzugsposition zurück. Die Rückzugsposition ist eine Position, in der die Leitachse M die Folgeachsen S1 bis S3 nicht beeinträchtigt, und zwar unabhängig davon, wie die Folgeachsen S1 bis S3 angetrieben werden. Wenn beispielsweise die Leitachse M eine Achse zum Antreiben einer Pressmaschine ist, kann die Leitachse M in eine solche Position getrieben werden, dass die Position der Pressmaschine ein oberer Totpunkt ist.
Ferner kann bei der zweiten Ausführungsform, obgleich die Leitachse M durch eine numerische Steuervorrichtung angetrieben und gesteuert wird, die sich von der numerischen Steuervorrichtung 10a unterscheidet, auch die numerische Steuervorrichtung 10a die Leitachse M antreiben und steuern. In diesem Fall ist die numerische Steuervorrichtung 10a mit der in 1 gezeigten Leitachsensteuereinheit 22 ausgestattet, wenn jedoch durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 eine Störung einer Folgeachse S ermittelt wird, kann die Leitachsensteuereinheit 22 die Leitachse M in die Rückzugsposition treiben.
Somit ist die numerische Steuervorrichtung 10a gemäß der zweiten Ausführungsform mit der Positionstabelle 24, in der ein Positionsverhältnis zwischen Positionen der Leitachse M und Positionen der Mehrzahl Folgeachsen S vorab festgelegt wird, der Folgeachsensynchronsteuereinheit 26, die die Mehrzahl Folgeachsen S gemäß der Positionstabelle 24 antreibt und steuert, so dass die Positionen der Mehrzahl Folgeachsen S mit den Positionen der Leitachse M synchronisiert werden und diesen folgen, der Muttereinheitsbestimmungseinheit 28, die aus der Mehrzahl Folgeachsen S eine Folgeachse S (nicht steuerbare Folgeachse Sf), die aufgrund einer Störung gestoppt wird, als Muttereinheit der Leitachse M bestimmt, und der Positionsbestimmungseinheit virtueller Achsen 50 ausgestattet, die Positionen VP einer virtuellen Achse gemäß der Positionstabelle 24 bestimmt, wobei die Leitachse M virtuell erstellt wird, so dass die virtuelle Achse mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse S (nicht steuerbaren Folgeachse Sf) synchronisiert wird und dieser folgt. Bei der Erstellung der virtuellen Achse ist die Position der virtuellen Achse die Position der Leitachse M zu diesem Zeitpunkt. Außerdem steuert und treibt die Folgeachsensynchronsteuereinheit 26, wenn eine Folgeachse S (nicht steuerbare Folgeachse Sf), die als Muttereinheit der Leitachse M dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt wird, die anderen Folgeachsen S als die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse S (nicht steuerbare Folgeachse Sf) gemäß der Positionstabelle 24 an, so dass die Positionen der anderen Folgeachsen S als der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse S (nicht steuerbaren Folgeachse Sf) mit der Position VP der virtuellen Achse synchronisiert werden und dieser folgen.
Demgemäß kann, wenn die Leitachse M durch eine andere numerische Steuervorrichtung angetrieben und gesteuert wird, der synchrone Zustand aller Folgeachsen S selbst dann aufrechterhalten werden, wenn die nicht steuerbare Folgeachse Sf aufgrund einer Störung gestoppt wird. Anders ausgedrückt, wenn die Leitachse M durch die andere numerische Steuervorrichtung angetrieben und gesteuert wird, kann die nicht steuerbare Folgeachse Sf nicht die Muttereinheit der Leitachse M sein und der synchronisierte Zustand zwischen allen Folgeachsen S bricht zusammen. Durch Erstellen der virtuellen Achse der Leitachse M ist es jedoch möglich, den synchronisierten Zustand aller Folgeachsen S aufrechtzuerhalten. Folglich kann, wenn eine Komponente durch alle Folgeachsen S angetrieben wird, die Komponente selbst dann mit einem korrekten Bewegungsweg betrieben werden, wenn eine nicht steuerbare Folgeachse Sf aufgrund einer Störung stoppt. Im umgekehrten Fall kann, wenn eine Komponente durch alle Folgeachsen S angetrieben wird, die Komponente nicht mit dem korrekten Bewegungsweg betrieben werden und durchläuft einen unerwarteten Weg, wenn sich alle Folgeachsen S in einem asynchronen Zustand befinden. Folglich kann die Komponente mit anderen Maschinen oder Komponenten kollidieren. Gemäß der zweiten Ausführungsform tritt ein solches Problem jedoch nicht auf.
Wenn die Folgeachse S, die als Muttereinheit der Leitachse M dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt wird und wenn in der Positionstabelle 24 eine Mehrzahl synchroner Positionen der Leitachse M vorhanden ist, die der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse S entspricht, bestimmt die Positionsbestimmungseinheit virtueller Achsen 50 die synchrone Position, die näher bei einer aktuellen Position VP der virtuellen Achse liegt, als Position VP der virtuellen Achse. Gemäß diesem Merkmal kann die Synchronsteuerung der Positionen VP der virtuellen Achse in Bezug auf die nicht steuerbare Folgeachse Sf geeignet durchgeführt und der synchrone Zustand aller Folgeachsen S aufrechterhalten werden.
Auch bei der zweiten Ausführungsform wurde ein Fall beschrieben, in dem die Folgeachse S, die normalerweise aufgrund einer Störung gestoppt wird, als Muttereinheit der Leitachse M bestimmt wird. Die Folgeachse S, die als Muttereinheit der Leitachse M dient, ist jedoch nicht auf eine Folgeachse S beschränkt, die aufgrund eines Faktors, wie etwa einer Störung oder dergleichen, gestoppt wird. Demgemäß kann die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 eine beliebige Folgeachse S als die Folgeachse S bestimmen, die als Muttereinheit der Leitachse M (virtuellen Achse) dient. In diesem Fall kann, da die Folgeachse S, die als Muttereinheit der Leitachse M dient, nicht notwendigerweise eine nicht steuerbare Achse ist, die als Muttereinheit der Leitachse M dienende Folgeachse S gestoppt oder angetrieben werden. In diesem Fall werden, abhängig von der Bewegung der als Muttereinheit der Leitachse M dienenden Folgeachse S, die Leitachse M (virtuelle Achse) und die anderen Folgeachsen S als die als Muttereinheit der Leitachse M (virtuellen Achse) dienende Folgeachse S synchron mit dieser angetrieben.
Ferner kann bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, obgleich die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 eine Folgeachse S (eine nicht steuerbare Folgeachse Sf) ermittelt, die aufgrund einer Störung gestoppt wird, eine mit den drei Folgeachsen S1 bis S3 versehene Maschine die nicht steuerbare Folgeachse Sf ermitteln. In diesem Fall werden Informationen (Alarminformationen), die Auskunft über die durch die mit den drei Folgeachsen S1 bis S3 versehene Maschine ermittelte nicht steuerbare Folgeachse Sf geben, an die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 gesendet und die Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 bestimmt basierend auf den Alarminformationen die nicht steuerbare Folgeachse Sf als Muttereinheit der Leitachse M. Ferner wird, wenn eine beliebige Folgeachse S als Muttereinheit der Leitachse M eingestellt wird, eine solche Bestimmung durchgeführt, indem der Muttereinheitsbestimmungseinheit 28 die Folgeachse S gemeldet wird, die als Muttereinheit der Leitachse M eingestellt werden soll.

Claims

Numerische Steuervorrichtung (10), mit der Positionen einer Mehrzahl Folgeachsen (S) mit einer Position einer Leitachse (M) synchronisiert und veranlasst werden, dieser zu folgen, umfassend: - eine Positionstabelle (24), in der ein Positionsverhältnis zwischen der Position der Leitachse (M) und den Positionen der Mehrzahl Folgeachsen (S) festgelegt wird, - eine Folgeachsensynchronsteuereinheit (26), die dazu eingerichtet ist, die Mehrzahl Folgeachsen (S) gemäß der Positionstabelle (24) anzutreiben und zu steuern, so dass die Positionen der Mehrzahl Folgeachsen (S) mit der Position der Leitachse (M) synchronisiert werden und dieser folgen, - eine Muttereinheitsbestimmungseinheit (28), die dazu eingerichtet ist, eine der Mehrzahl Folgeachsen (S) als Muttereinheit der Leitachse (M) zu bestimmen, und - eine Leitachsensteuereinheit (22), die dazu eingerichtet ist, die Leitachse (M) basierend auf einer Befehlsposition (CP) anzutreiben und zu steuern und, wenn die Folgeachse (S), die als Muttereinheit der Leitachse (M) dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit (28) bestimmt wird, die Leitachse (M) gemäß der Positionstabelle (24) anzutreiben und zu steuern, so dass die Position der Leitachse (M) mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) synchronisiert wird und dieser folgt.
Numerische Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Muttereinheitsbestimmungseinheit (28) bestimmt, dass eine Folgeachse (S), die aufgrund einer Störung gestoppt wird, die Muttereinheit der Leitachse (M) ist.
Numerische Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die Folgeachse (S), die als Muttereinheit der Leitachse (M) dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit (28) bestimmt wird, die Folgeachsensynchronsteuereinheit (26) eine andere Folgeachse (S) als die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse (S) steuert und antreibt, so dass die Position der anderen Folgeachse (S) als der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) mit der Position der Leitachse (M) synchronisiert wird und dieser folgt.
Numerische Steuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Folgeachsensynchronsteuereinheit (26) Positionsinformationen der Leitachse (M) erfasst und die Folgeachsen (S) unter Verwendung der Positionsinformationen der Leitachse (M) und der Positionstabelle (24) antreibt und steuert, so dass die Positionen der Folgeachsen (S) mit der Position der Leitachse (M) synchronisiert werden und dieser folgen.
Numerische Steuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Leitachsensteuereinheit (22) Positionsinformationen der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) erfasst und die Leitachse (M) unter Verwendung der erfassten Positionsinformationen der Folgeachse (S) und der Positionstabelle (24) antreibt und steuert, so dass die Position der Leitachse (M) mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) synchronisiert wird und dieser folgt.
Numerische Steuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn die Folgeachse (S), die als Muttereinheit der Leitachse (M) dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit (28) bestimmt wird und wenn in der Positionstabelle (24) eine Mehrzahl synchroner Positionen der Leitachse (M) vorhanden ist, die der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) entspricht, die Leitachsensteuereinheit (22) eine der synchronen Positionen, die näher bei einer aktuellen Position der Leitachse (M) liegt, als Position der Leitachse (M) bestimmt.
Numerische Steuervorrichtung (10a) mit der Positionen einer Mehrzahl von Folgeachsen (S) mit einer Position einer Leitachse (M) synchronisiert und veranlasst werden, dieser zu folgen, umfassend: - eine Positionstabelle (24), in der ein Positionsverhältnis zwischen einer Position einer Leitachse (M) und Positionen einer Mehrzahl Folgeachsen (S) vorab festgelegt wird, - eine Folgeachsensynchronsteuereinheit (26), die dazu eingerichtet ist, die Mehrzahl Folgeachsen (S) gemäß der Positionstabelle (24) anzutreiben und zu steuern, so dass die Positionen der Mehrzahl Folgeachsen (S) mit der Position der Leitachse (M) synchronisiert werden und dieser folgen, - eine Muttereinheitsbestimmungseinheit (28), die dazu eingerichtet ist, eine Folgeachse (S) der Mehrzahl Folgeachsen (S) als Muttereinheit der Leitachse (M) zu bestimmen, und - eine Positionsbestimmungseinheit virtueller Achsen (50), die dazu eingerichtet ist, eine Position einer virtuellen Achse gemäß der Positionstabelle (24) zu bestimmen, wobei die Leitachse (M) virtuell erstellt wird, so dass die virtuelle Achse mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) synchronisiert wird und dieser folgt, - wobei die Folgeachsensynchronsteuereinheit (26), wenn die Folgeachse (S), die als Muttereinheit der Leitachse (M) dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit (28) bestimmt wird, eine andere Folgeachse (S) als die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse (S) gemäß der Positionstabelle (24) antreibt und steuert, so dass die Position der anderen Folgeachse (S) als der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) mit der Position der virtuellen Achse synchronisiert wird und dieser folgt.
Numerische Steuervorrichtung (10a) nach Anspruch 7, wobei die Muttereinheitsbestimmungseinheit (28) bestimmt, dass eine Folgeachse (S), die aufgrund einer Störung gestoppt wird, die Muttereinheit der Leitachse (M) ist.
Numerische Steuervorrichtung (10a) nach Anspruch 7 oder 8, wobei, wenn die Folgeachse (S), die als Muttereinheit der Leitachse (M) dient, durch die Muttereinheitsbestimmungseinheit (28) bestimmt wird und wenn in der Positionstabelle (24) eine Mehrzahl synchroner Positionen der Leitachse (M) vorhanden ist, die der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) entspricht, die Positionsbestimmungseinheit virtueller Achsen (50), eine der synchronen Positionen, die näher bei einer aktuellen Position der virtuellen Achse liegt, als Position der virtuellen Achse bestimmt.
Synchron-Folgesteuerungsverfahren, bei dem Positionen einer Mehrzahl Folgeachsen (S) mit einer Position einer Leitachse (M) synchronisiert und veranlasst werden, dieser zu folgen, und das umfasst: - einen Leitachsen-Antriebs- und Steuerschritt zum Antreiben und Steuern der Leitachse (M) basierend auf einer Befehlsposition (CP), - einen Folgeachsensynchronsteuerschritt zum Antreiben und Steuern der Mehrzahl Folgeachsen (S) gemäß einer Positionstabelle (24), in der ein Positionsverhältnis zwischen der Position der Leitachse (M) und den Positionen der Mehrzahl Folgeachsen (S) vorab festgelegt wird, so dass die Positionen der Mehrzahl Folgeachsen (S) mit der Position der Leitachse (M) synchronisiert werden und dieser folgen, - einen Muttereinheitsbestimmungsschritt zum Bestimmen einer der Mehrzahl Folgeachsen (S) als Muttereinheit der Leitachse (M), und - einen Leitachsensynchronsteuerschritt zum Antreiben und Steuern der Leitachse (S) gemäß der Positionstabelle (24), so dass die Position der Leitachse (M) mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) synchronisiert wird und dieser folgt, wenn die Folgeachse (S), die als Muttereinheit der Leitachse (M) dient, durch den Muttereinheitsbestimmungsschritt bestimmt wird.
Synchron-Folgesteuerungsverfahren nach Anspruch 10, wobei in dem Muttereinheitsbestimmungsschritt bestimmt wird, dass eine Folgeachse (S), die aufgrund einer Störung gestoppt wird, die Muttereinheit der Leitachse (M) ist.
Synchron-Folgesteuerungsverfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei im Folgeachsensynchronsteuerschritt, wenn die Folgeachse (S), die als Muttereinheit der Leitachse (M) dient, durch den Muttereinheitsbestimmungsschritt bestimmt wird, eine andere Folgeachse (S) als die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse (S) angetrieben und gesteuert wird, so dass die Position der anderen Folgeachse (S) als der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) mit der Position der Leitachse (M) synchronisiert wird und dieser folgt.
Synchron-Folgesteuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei im Leitachsensynchronsteuerschritt, wenn die Folgeachse (S), die als Muttereinheit der Leitachse (M) dient, durch den Muttereinheitsbestimmungsschritt bestimmt wird und wenn in der Positionstabelle (24) eine Mehrzahl synchroner Positionen der Leitachse (M) vorhanden ist, die der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) entspricht, eine der synchronen Positionen, die näher bei einer aktuellen Position der Leitachse (M) liegt, als Position der Leitachse (M) bestimmt wird.
Synchron-Folgesteuerungsverfahren, bei dem Positionen einer Mehrzahl Folgeachsen (S) mit einer Position einer Leitachse (M) synchronisiert und veranlasst werden, dieser zu folgen, und das umfasst: - einen Folgeachsensynchronsteuerschritt zum Antreiben und Steuern der Mehrzahl Folgeachsen (S) gemäß einer Positionstabelle (24), in der ein Positionsverhältnis zwischen der Position der Leitachse (M) und den Positionen der Mehrzahl Folgeachsen (S) vorab festgelegt wird, so dass die Positionen der Mehrzahl Folgeachsen (S) mit der Position der Leitachse (M) synchronisiert werden und dieser folgen, - einen Muttereinheitsbestimmungsschritt zum Bestimmen einer Folgeachse (S) der Mehrzahl Folgeachsen (S) als Muttereinheit der Leitachse (M), und - einen Positionsbestimmungsschritt virtueller Achsen zum Bestimmen einer Position einer virtuellen Achse gemäß der Positionstabelle (24), wobei die Leitachse (M) virtuell erstellt wird, so dass die virtuelle Achse mit der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) synchronisiert wird und dieser folgt, - wobei im Folgeachsensynchronsteuerschritt, wenn die Folgeachse (S), die als Muttereinheit der Leitachse (M) dient, durch den Muttereinheitsbestimmungsschritt bestimmt wird, eine andere Folgeachse (S) als die als Muttereinheit bestimmte Folgeachse (S) angetrieben und gesteuert wird, so dass die Position der anderen Folgeachse (S) als der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) mit der Position der virtuellen Achse synchronisiert wird und dieser folgt.
Synchron-Folgesteuerungsverfahren nach Anspruch 14, wobei in dem Muttereinheitsbestimmungsschritt bestimmt wird, dass eine Folgeachse (S), die aufgrund einer Störung gestoppt wird, die Muttereinheit der Leitachse (M) ist.
Synchron-Folgesteuerungsverfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei im Positionsbestimmungsschritt virtueller Achsen, wenn die Folgeachse (S), die als Muttereinheit der Leitachse (M) dient, durch den Muttereinheitsbestimmungsschritt bestimmt wird und wenn in der Positionstabelle (24) eine Mehrzahl synchroner Positionen der Leitachse (M) vorhanden ist, die der Position der als Muttereinheit bestimmten Folgeachse (S) entspricht, eine der synchronen Positionen, die näher bei einer aktuellen Position der virtuellen Achse liegt, als Position der virtuellen Achse bestimmt wird.