[发明专利]驱动系统和其评估

说明书

本发明涉及一种用于评估机床(21)或生产机器(21)的驱动系统(22)的方法，其中，驱动系统(22)具有轴(23、24、25)，模拟驱动系统(22)的负荷，其中，将驱动器配置文件(20)用于模拟，其中，模拟驱动系统(22)的实际值，其中，将模拟的实际值(40)与参照值(41)关联。该驱动系统(22)具有至少一个轴(23、24、25)，其中，基于驱动器配置文件(20)将驱动系统(22)的所模拟的负荷与至少一个参照值(41)关联。

技术领域

本发明涉及一种驱动系统，其特别是机床、机器人或生产机器的驱动系统，以及一种用于评估驱动系统的方法。

背景技术

在机器运行中，如机床、生产机器或机器人的运行中，受到不同的边界条件的限制。根据边界条件得到机器(例如：车床、铣床、磨床、钻床、机器人等)的负荷。为了借助机床加工工件，例如在机床的控制装置中执行一子程序，其特别是以点精确的方式控制刀具的运动过程。在此，子程序包括多个程序指令，它们能够触发控制装置或机床的不同动作。因此，例如有以下程序指令，其直接以点精确的方式引起刀具相对于工件沿着预定轨迹的相对运动。也有以下程序指令，其例如调用下级程序、辅助运动或周期。在最后提到的情况下，通常一同提供有参数，通过参数更精确地详细说明可由机床实施的加工或运动过程。例如，在调用槽口铣削周期时，通过子程序将参数输送给控制装置，这些参数确定要铣削的槽口的精确位置和大小。由于程序指令“铣削槽口”结合有相应的参数，控制装置自主地生成必需的轨迹数据以便使刀具相对于工件运动。程序指令的另一实例是调用辅助运动，其中仅为控制装置预设初始点和结束点并且控制装置针对它们生成相应的轨迹数据，从而不与工件接合的刀具无碰撞地从初始点运动至结束点。

在批量生产时可能重要的是：优化由机床实施的运动过程，因为未优化的运动过程可能代表在制造工件时大量的时间因素以及因此导致的成本因素。因此，为了提高机器生产率-特别是在批量生产时-可能需要使用优化的运动过程，或优化硬件的负荷。硬件例如涉及驱动系统。机器的轴能够例如是硬件的一部分。轴例如具有电动马达和/或变流器。优化的运动过程的计算例如以离线方式、即在控制装置之外进行，因为这需要大量的计算能力并且极其耗费时间。在该处理方式中，直接在机器处改变子程序很难被涵盖到运动过程的优化中。这在生成时间优化的运动过程时是一种阻碍，并且通常限制了子程序的这种改变在大批量生产中的应用。

在简化的观察方案中，马达或驱动器能够通过预设负载变换来设计。在此，从所需的转矩、所需的转速、所需的速度和/或所需的功率出发来实施马达的、电网供电的、功率模块的、调节部件的和/或位置检测的设计。

马达的设计(Auslegung)例如考虑到以下因素：

·Mmax最大力矩

·Imax最大电流(基础：运动的质量和期望的加速度amax)

·Mnenn额定转矩

·Nmax最大转速

·I2t马达/调节器的热过载，和/或

·S1、S2、S3标准化的运行类型

所引入的变量，特别是质量和容许负荷极大地取决于机器的结构，并且在马达配置的时间点可能尚未知晓。因此，设计此时例如依赖于客户的假设并且涉及安全因素。

从US 2010/0082314A1已知一种用于机电系统的模拟装置和分析装置。基于用户所进行的配置能够预测驱动系统的表现。

为了设计例如具有由马达和变流器构成的组合的驱动器，能够使用设计程序。

如果涉及多轴机器，一个或多个驱动器的设计会特别复杂，这种情况例如发生于机床和机器人中一个轴的运动改变另一轴的位置时。因此得到多个轴之间的机械的有效关联。