DISPOSITIVO DE CONTROL Y MÉTODO DE CONTROL DE SERVOSISTEMA.

Un dispositivo de control de servosistema, incluyendo: una seccion de introduccion de datos (21) que introduce datos necesarios a partir de los detalles de especificaciones de una maquina y motor;

una seccion de edicion de datos (22) que edita datos de excentrica electronica; una seccion de presentacion de datos (25) a la que se envian los resultados editados convertidos a la forma de una tabla o grafico; y una seccion de conversion de datos de excentrica (23) que puede convertir los resultados editados enviados a la seccion de conversion de datos de excentrica (23) en una forma que permite movimientos de excentrica, caracterizado por incluir ademas: unos medios de calculo de datos introducidos (26) para calcular al menos uno del par maximo de aceleracion/deceleracion, el numero de revoluciones de un motor y el par efectivo del motor para cada uno de los bloques de datos de excentrica electronica; una tabla de datos de especificacion de motor (28) en la que se almacenan datos de especificacion de motor ya conocidos; y unos medios de determinacion de entrada 827) para comparar y determinar resultados de los calculos de los medios de calculo de datos introducidos (26) con el bloque de datos de especificacion de motor por bloque para presentar si los resultados son o no menores que el par pico maximo, el numero maximo de revoluciones y el par de regimen del motor, en una seccion de presentacion (25)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP1999/001128.

Solicitante: KABUSHIKI KAISHA YASKAWA DENKI.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 2-1, KUROSAKI-SHIROISHI, YAHATANISHI-KU KITAKYUSHU-SHI, FUKUOKA 806-0004 JAPON.

Inventor/es: WATANABE,Kanji, NAGAMATSU,Ikuo.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 8 de Marzo de 1999.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G05B19/414 FISICA.G05 CONTROL; REGULACION.G05B SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION EN GENERAL; ELEMENTOS FUNCIONALES DE TALES SISTEMAS; DISPOSITIVOS DE MONITORIZACION O ENSAYOS DE TALES SISTEMAS O ELEMENTOS (dispositivos de maniobra por presión de fluido o sistemas que funcionan por medio de fluidos en general F15B; dispositivos obturadores en sí F16K; caracterizados por particularidades mecánicas solamente G05G; elementos sensibles, ver las subclases apropiadas, p. ej. G12B, las subclases de G01, H01; elementos de corrección, ver las subclases apropiadas, p. ej. H02K). › G05B 19/00 Sistemas de control por programa (aplicaciones específicas, ver los lugares apropiados, p. ej. A47L 15/46; relojes que implican medios anejos o incorporados que permiten hacer funcionar un dispositivo cualquiera en un momento elegido de antemano o después de un intervalo de tiempo predeterminado G04C 23/00; marcado o lectura de soportes de registro con una información digital G06K; registro de información G11; interruptores horarios o de programa horario que se paran automáticamente cuando el programa se ha realizado H01H 43/00). › Estructura del sistema de control, p. ej. controlador común o sistema multiprocesador, interfaz hacia el servocontrolador, controlador de interfaz programable.
  • G05B19/416 G05B 19/00 […] › caracterizado por el control de la velocidad, de la aceleración o de la deceleración (G05B 19/19 tiene prioridad).

Clasificación PCT:

  • G05B19/06 G05B 19/00 […] › que utilizan levas, discos, tambores o análogos (aparatos de control por programa mecánicos G05G 21/00).
  • G05B19/12 G05B 19/00 […] › que utilizan soportes de registro.
  • G05B19/408 G05B 19/00 […] › caracterizado por la manipulación de datos o el formato de los datos p. ej. lectura, introducción en una memoria intermedia o conversión de datos.

Clasificación antigua:

  • G05B19/06 G05B 19/00 […] › que utilizan levas, discos, tambores o análogos (aparatos de control por programa mecánicos G05G 21/00).
  • G05B19/12 G05B 19/00 […] › que utilizan soportes de registro.

Países PCT: Bélgica, Suiza, Alemania, España, Francia, Reino Unido, Italia, Liechtensein, Países Bajos, Suecia.

PDF original: ES-2362710_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Campo técnico

La presente invención se refiere a un sistema de excéntrica electrónica que es movido por accionamientos individuales por un motor, eliminando una excéntrica mecánica tal como una excéntrica, en una máquina que tiene una pluralidad de ejes de accionamiento, que mueve el control de posición entre la pluralidad de ejes de accionamiento por un mecanismo de excéntrica mecánica.

Antecedentes de la invención

Convencionalmente, desde hace mucho se ha utilizado una excéntrica mecánica como unos medios para convertir el movimiento de giro de un husillo movido por un motor, etc, en movimiento lineal cíclico de un eje movido. Sin embargo, si, en el caso de una excéntrica mecánica, se determina la forma de una cierta excéntrica, solamente se puede obtener un tipo de una curva de desplazamiento cíclico (diagrama lineal de excéntrica). Con el fin de obtener diferentes curvas de desplazamiento, hay que producir una excéntrica mecánica que tenga una forma diferente para adquirir una cierta curva de desplazamiento diferente y después sustituir la excéntrica por una excéntrica mecánica de una forma diferente. Por lo tanto, se ha precisado una gran cantidad de tiempo de preparación para su producción, sustitución y ajuste. Recientemente, como unos medios para reducir dicha mano de obra y tiempo, se ha desarrollado un servosistema del tipo de excéntrica electrónica, en el que un eje de accionamiento también es movido por un servo motor, y el servo motor es controlado y movido en base a instrucciones procedentes de una sección de memoria en la que se almacenan datos de posición de curvas de desplazamiento, por lo que el eje movido es desplazado según una curva de desplazamiento deseable de manera que corresponda a diferentes curvas de desplazamiento sustituyendo los datos de las curvas de desplazamiento en la sección de memoria.

La figura 4 es un diagrama de bloques de un dispositivo de control para un servosistema de la técnica anterior usando una excéntrica electrónica. La unidad de introducción y procesado de datos 21 en un ordenador personal 2 recibe datos necesarios de dispositivos de entrada tales como un teclado, ratón, etc, indicados por el número de referencia 1 y del CRT, y edita datos de excéntrica en la sección de edición de datos 22. Los datos correspondientes pueden ser calculados por unos medios no descritos anteriormente y pueden ser introducidos por unos medios tales como un archivo Excel, etc. Los datos de excéntrica editados son transmitidos a una sección de presentación de datos 25 y son convertidos a datos presentables en forma de una tabla o gráfico (diagrama lineal de excéntrica, etc). Y los datos son transmitidos al CRT1 por unos medios de transmisión (no ilustrados) y visualizados. Además, los datos son convertidos, por una sección de conversión y procesado de datos de excéntrica 23, a un formato por el que la sección de accionamiento mecánico puede realizar acciones excéntricas, y además se almacenan en un dispositivo periférico (un disco duro) mediante una sección de procesado de entrada/salida de datos de excéntrica 24 por la que los datos de excéntrica pueden ser almacenados y cargados.

En conexión con la preparación detallada de datos de excéntrica y los procedimientos secuenciales de presentarlos en forma de gráficos, en primer lugar, se introducen especificaciones mecánicas, como se representa en la figura 5 (a), y datos de especificación de motor por el teclado 1 como parámetros necesarios para el cálculo. Como datos correspondientes se puede utilizar una base de datos enlazada con los tipos de motores. Entonces, las condiciones de premisa para el diseño de excéntrica como se representa en la figura 5(b) son establecidas como especificaciones de datos de excéntrica a preparar, y se almacenan en una memoria de trabajo del ordenador personal 2.

En base a la especificación de datos de excéntrica en la figura 5(b), la sección de edición de datos 22 prepara, como un ejemplo de una curva de desplazamiento, un gráfico que representa la relación entre ángulos de movimiento de husillo y la cantidad de movimiento mecánico, que se representa en la figura 6. En base a las especificaciones de datos de excéntrica, el gráfico representa una configuración sinusoidal deformada en la que la ordenada indica la cantidad de movimiento mecánico por ciclo, usando seis divisiones en un rango de 116.736 pulsos al límite superior de 120.000 pulsos, y la abscisa indica los ángulos de movimiento de husillo, usando una graduación de 0 a 22,5 grados, donde, por ejemplo, se expresa una instrucción de un servo motor equivalente a los datos de desplazamiento por rotación de una excéntrica mecánica y correspondiente a ellos, y esto se denomina un “diagrama de curva de desplazamiento” (curva de desplazamiento). Además, si se toma la velocidad como la ordenada, esto se denomina un “diagrama lineal de velocidad”, y si se toma la aceleración como la ordenada, esto se denomina un “diagrama lineal de aceleración”. Estos se denominan en general “diagramas lineales de excéntrica”.

A continuación, en base al establecimiento de las especificaciones de datos de excéntrica en la figura 5(b), los datos son divididos en 120 secciones, y se toman las diferencias entre los datos respectivos de las cantidades de movimientos mecánicos adyacentes uno a otro, se usa el tiempo adquirido dividiendo el tiempo de un ciclo = tc por el número de datos, 120, por lo que 1/120 ciclos se considera como un bloque unitario, y se puede calcular la velocidad por bloque. Usando los datos, se prepara como en la figura 7 un gráfico que representa la relación entre los ángulos de movimiento de husillo y la velocidad de movimiento mecánico. Estos diagramas lineales excéntricos pueden ser sometidos a ulteriores modificaciones detalladas según el movimiento de una máquina, los estados acabados de productos, etc.

Como se representa en la figura 6 y la figura 7, 120 datos son los datos de excéntrica procesados en la sección de introducción y procesado 21 y editados por la sección de edición de datos 22, y la sección de presentación de datos 25 ejecuta un proceso de presentación de datos en que convierte los datos de manera que correspondan a una ordenada y abscisa y visualiza un diagrama lineal de excéntrica como un gráfico en el CRT 1 como se representa en los dibujos.

Finalmente, como un proceso más, la determinación final se lleva a cabo usando las tres expresiones siguientes sobre si el motor puede operar o no con respecto a la totalidad de los datos de excéntrica preparados.

(1). Se lleva a cabo un proceso para determinar si el par efectivo calculado en conexión con la totalidad (bloques completos) de los datos de excéntrica usando los datos preparados es menor que el par de régimen del motor. El par efectivo Trms (valor eficaz del par) se obtiene por la expresión siguiente (1):

**(Ver fórmula)**

donde tm es un tiempo zonal, y tc es el tiempo requerido por ciclo.

(2). A continuación, un proceso para determinar si el par pico de aceleración y deceleración de los bloques respectivos, que se calcula usando los datos de excéntrica preparados, es menor que el par máximo instantáneo del motor, se lleva a cabo después de obtener el par pico de aceleración y deceleración TQ por la expresión siguiente (2):

**(Ver fórmula)**

donde N(m) y N(M-1) son velocidades zonales (valores de pulso).

(3). Se lleva a cabo determinación de si el número de revoluciones de la totalidad de los bloques respectivos calculados usando los datos de excéntrica preparados excede del número de revoluciones del motor. El número (NB) de tiempos de revoluciones de los bloques se obtiene por la expresión siguiente (3):

**(Ver fórmula)**

La determinación final se lleva a cabo mediante cálculos manuales o cálculo usando un programa de tabla de cálculo separado, etc, en base a los cálculos realizados por dichas expresiones (1), (2) y (3), y la comparación entre los resultados del cálculo de las respectivas expresiones y las especificaciones de motor.

Sin embargo, en dicho ejemplo de la técnica anterior, se precisa gran cantidad de tiempo en los procedimientos para realizar un re-examen donde los datos de excéntrica preparados son corregidos in situ dado que una serie de cálculos se compone de muchos pasos, donde se precisa mano de obra y tiempo excesivos para el diseño y ajuste, dando lugar por ello a un problema de que es difícil acortar el tiempo de preparación.

JP-A-61256853... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un dispositivo de control de servosistema, incluyendo:

una sección de introducción de datos (21) que introduce datos necesarios a partir de los detalles de especificaciones de una máquina y motor;

una sección de edición de datos (22) que edita datos de excéntrica electrónica;

una sección de presentación de datos (25) a la que se envían los resultados editados convertidos a la forma de una tabla o gráfico; y

una sección de conversión de datos de excéntrica (23) que puede convertir los resultados editados enviados a la sección de conversión de datos de excéntrica (23) en una forma que permite movimientos de excéntrica,

caracterizado por incluir además:

unos medios de cálculo de datos introducidos (26) para calcular al menos uno del par máximo de aceleración/deceleración, el número de revoluciones de un motor y el par efectivo del motor para cada uno de los bloques de datos de excéntrica electrónica;

una tabla de datos de especificación de motor (28) en la que se almacenan datos de especificación de motor ya conocidos; y

unos medios de determinación de entrada 827) para comparar y determinar resultados de los cálculos de los medios de cálculo de datos introducidos (26) con el bloque de datos de especificación de motor por bloque para presentar si los resultados son o no menores que el par pico máximo, el número máximo de revoluciones y el par de régimen del motor, en una sección de presentación (25).

2. Un método de control de servosistema, incluyendo:

introducir datos necesarios a partir de los detalles de especificaciones de una máquina y motor por una sección de introducción de datos (21); editar datos de excéntrica electrónica por una sección de edición de datos (22); convertir los resultados editados a la forma de una tabla o gráfico a enviar a una sección de presentación de datos

(25); y

enviar los resultados editados a una sección de conversión de datos de excéntrica (23) que puede convertir los resultados editados en una forma que permita movimientos de excéntrica, caracterizado por incluir además: calcular al menos uno del par máximo de aceleración/deceleración, el número de revoluciones de un motor y el par

efectivo del motor para cada uno de los bloques de datos de excéntrica electrónica por unos medios de cálculo de

datos introducidos (26); comparar resultados de cálculos de los medios de cálculo de datos introducidos (26) con datos de especificación de motor ya conocidos almacenados en una tabla de datos de especificación de motor (28) bloque a bloque;

determinar al menos uno de si el par efectivo de motor es o no menor que el par de régimen del motor, si el par pico de aceleración/deceleración es o no menor que el par pico máximo del motor, y si el número de revoluciones es o no menor que el número máximo de revoluciones del motor; y

presentar el resultado de la comparación.


 

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