[发明专利]对机器上的活动机器元件的移动进行引导的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对机器上的的活动机器元件的移动进行引导的方法和一种相应的控制装置。

背景技术

使用机器(例如机床、生产机器和/或机器人)时，往往须以尽可能快的速度不发生振动地对活动机器元件进行精确定位。依据预定的移动行程和预定的动力学参数，借助用于移动机轴的调节器和简单的预定标定值进行调节，无法不发生振动地对活动机器元件进行准时定位。定位机器元件时，机器元件和/或负载物会出现强度与当前负载、行程长度及冲击、加速度和速度等设定参数相关且难以避免的振动。

特别在使用形式为高架仓库或起重机的装载装置和卸载装置的生产机器时，负载物会发生更为频繁的振动。

现有技术中已知有各种用于对活动机器元件的移动进行引导的优化方法，通过这些方法所实现的移动曲线可实现准时移动，即以尽可能快的速度移动机器元件和/或负载物，同时将机器元件和/或负载物在此过程中所发生的振动保持在合理范围内。借助这些方法也可计算出近乎无振动的移动过程，但在此情况下，移动过程通常无法再保持准时，也就是说，移动速度会较为缓慢。

作为本申请已公开的组成部分，德国公开的专利申请DE 100 63 722 A1、DE 102 00 680 A1和DE 103 15 525 A1中所公开的这些优化方法已为本领域技术人员所熟知。借助上述优化方法可抑制待移动机轴的一个或多个固有频率。其中，原则上至少普遍适用这样一个原理：移动时所发生的振动越少，移动进行得就越不准时，即移动速度就越慢；反之亦然。

现有技术中的这些已知优选方法通常都是在准备阶段中由使用者在机器的外部计算装置(例如个人电脑)中实施，而不是在用于控制机器的控制装置上实施。其中，通常会在外部计算机内输入待进行的移动运动(例如使机器元件在X方向上移动3m)，再通过优化方法计算出相应的最佳移动曲线。

随后在控制装置中借助这种在机器外部针对每个机轴计算得出的移动曲线为机器的每个机轴产生一个位置标定量，再以标定量的形式将其传输给用于实施活动机器元件的移动过程的调节装置。

如上文所述，目前已知的处理方法的缺点在于，必须先在外部计算机上计算出移动曲线，然后再将算得的移动曲线转录到机器的控制装置上，再由控制装置按照移动曲线实施移动。因此，处于机器现场的使用者(即机器的操作者)无法直接在机器上在线对移动过程施加影响，以减小移动过程的振动频率或提高移动过程的准时性，因为采用计算得出的移动曲线时，负载物仍会发生过于剧烈的振动。为此，通常必须先在外部PC上重新算出一个新的移动曲线，再将其转录到控制装置上。随后才可用新的移动曲线来实施移动引导。因此，沿用至今的处理方法极其繁琐且成本高昂。

德国公开的专利申请DE 101 64 496 A1中公开了一种用于实施移动引导的自动化系统，其中，为能实现移动引导，进行与时间和位置相关的移动曲线计算。

德国公开的专利申请DE 100 65 422 A1中公开了一种用于设定和优化凸轮盘功能的方法和控制装置。

德国公开的专利申请DE 100 55 169 A1中公开了一种特别用于生产机器的常规工业控制装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种对机器上的活动机器元件的移动进行最佳引导的简单方法和简单控制装置，所述方法和装置的使用者可直接对移动引导的优化施加影响。

这个目的通过一种对机器上的活动机器元件的移动进行引导的方法而达成，所述方法具有以下在机器的控制装置上实施的处理步骤：

a)输入一移动运动和一优化标准，所述移动运动需由机器元件实施；

b)借助需由机器元件实施的移动运动和优化标准确定一移动曲线；

c)借助移动曲线确定一位置标定量；

d)向用于实施机器元件的移动运动的一调节装置输出位置标定量。

这个目的还通过一种用于对机器上的活动机器元件的移动进行引导的控制装置而达成，其中，所述控制装置具有

-用于输入一移动运动和一优化标准的构件，所述移动运动需由机器元件实施；

-用于借助需由机器元件实施的移动运动和优化标准确定一移动曲线的构件；

-用于借助移动曲线确定一位置标定量以及向用于实施机器元件的移动运动的一调节装置输出位置标定量的构件。

借助移动曲线确定位置标定量的有利做法是对移动曲线进行时间性取样。借此可以特别简单的方式确定位置标定量。