[發明專利]生產機器的至少一個元件在手動運行中的力限制的行進

在審

• 申請號: 201980091262.4
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN113396031A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 約亨·布雷特施奈德;斯特芬·米哈奇;柯德·韋伯
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;G05B19/4061
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 徐麗華

本發明公開了一種生產機器的至少一個元件在手動運行中的力限制的行進。生產機器的控制裝置(3)從操作者(6)在生產機器的手動運行中經由輸入裝置(7)接收當前軌跡(B)和行進命令(C1)。沿著當前軌跡應當借助于位置調節的軸(1)使得生產機器的至少一個元件(2)在行進方向中行進。控制裝置(3)在行進命令(C1)的基礎上得出用于軸(1)的位置額定值(x*)的序列。位置額定值(x*)以額定速度(v*)在行進方向上沿著當前軌跡(B)前進。控制裝置(3)根據位置額定值(x*)和相應的位置實際值(x)得出用于驅動軸(1)的驅動器(12)的控制命令(C2)并且相應地驅控驅動器(12)。控制裝置(3)得出控制命令(C2)為，使得將至少一個元件(2)影響其周圍環境利用的接觸力(F)限制為對控制裝置(3)預設的力邊界值(F0)。控制裝置(3)監視驅動器(12)的隨動誤差(δx)是否遵守預設的最大值(MAX)并且在達到最大值(MAX)時抑制生產機器的至少一個元件(2)的繼續行進。

技術領域

本發明從用于生產機器的運行方法出發，

-其中，在生產機器的手動運行中，生產機器的控制裝置從生產機器的操作者經由人機界面的輸入裝置接收當前軌跡和行進命令，

-其中，生產機器的至少一個元件應當借助于位置調節的軸沿著當前軌跡在行進方向中行進，

-其中，控制裝置基于行進命令得出用于軸的位置額定值的序列，

-其中，位置額定值以額定速度在行進方向上沿著當前軌跡前進，

-其中，控制裝置根據位置額定值和相應的位置實際值得出用于驅動軸的驅動器的控制命令并且相應地驅控驅動器，

-其中，控制裝置得出控制命令為，使得接觸力被限制為對控制裝置預設的力邊界值，其中，至少一個元件利用該接觸力影響元件的周圍環境。

本發明還從用于生產機器的控制裝置的控制程序出發，其中，控制程序包括機器代碼，其能由控制裝置處理，其中，通過控制裝置處理機器代碼引起控制裝置根據這樣的運行方法運行生產機器。

本發明還從生產機器的控制裝置出發，其中，控制裝置利用這樣的控制程序被編程，從而控制裝置在運行中根據這樣的運行方法運行生產機器。

本發明還從生產機器出發，其中，生產機器具有至少一個位置調節的軸，借助于其使得生產機器的至少一個元件位置調節地行進，其中，生產機器由這樣的控制裝置控制。

背景技術

在數控機床和其它數控生產機器中，手動運行是已知的。在手動運行中，生產機器的操作者通過手動預設行進命令使得機器軸行進。行進能夠不僅單獨為相應的軸、還能夠相聯系地進行。手動的運行例如能夠在布置、測量或單字組操作模式中采用。

在手動運行中，能夠輕易發生操作者將生產機器操縱到混亂的情況中，在這種情況中，如何再次離開該情況并且不明顯。尤其當生產機器的行進的元件已經接觸或接近接觸生產機器的其它的元件的時候，常常非常小的運動已經能夠導致生產機器或借助于生產機器加工的工件的損壞。這樣不期望的碰撞盡管應當盡可能避免，但有時確實會發生。

在現有技術中已知的是，根據歷史類型記錄行進運動，從而在碰撞的情況下，也能夠在采用位置的準確的相同的路徑上再次行駛回出發點(收縮)。該處理方法不總是可行的，并且也不總是實際的。尤其在已經導致各種工件的碰撞并且由此例如導致元件的彎曲的情況下，該處理方法也能夠失敗。

另外的可行性方案在于，并行于行進，利用虛擬機模型執行碰撞計算。這一方面要求必要的計算能力。另外，該模型必須是完整和正確的。尤其在已經發生碰撞并且由于碰撞出現元件的彎曲的情況下，利用該措施也不再能夠給出可靠的保護。此外，這樣的碰撞計算不在所有的生產機器中存在。