本發(fā)明涉及用于將電能提供給電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制器,所述電動(dòng)機(jī)控制器包括控制單元,所述控制單元被設(shè)計(jì)用于接收和/或處理運(yùn)動(dòng)信號(hào)以及用于輸出與運(yùn)動(dòng)信號(hào)有關(guān)的控制信號(hào),以及包括功率級(jí),所述功率級(jí)與控制單元并且與輸入連接以及與輸出連接電連接,并且所述功率級(jí)被設(shè)計(jì)用于根據(jù)控制信號(hào)在輸入連接和輸出連接之間允許(enabling)電能流,以及此外包括傳感器,所述傳感器被設(shè)計(jì)用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng),并且用于將與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的傳感器信號(hào)提供給控制單元的傳感器輸入端,其中所述控制單元被設(shè)計(jì)用于檢測(cè)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的與使用有關(guān)的負(fù)載值。此外,本發(fā)明涉及用于運(yùn)行電動(dòng)機(jī)控制器的方法。
背景技術(shù):
由EP 1653240 A1已知一種線性驅(qū)動(dòng)設(shè)備,所述線性驅(qū)動(dòng)設(shè)備被設(shè)計(jì)用于沿著線性軸在兩個(gè)端部位置之間的預(yù)設(shè)的最大沖程的至少一部分上實(shí)施基本上直線的調(diào)整運(yùn)動(dòng)。線性驅(qū)動(dòng)設(shè)備配備有電驅(qū)動(dòng)器,所述電驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)借助于傳動(dòng)裝置可被變換成平移運(yùn)動(dòng),并且線性驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括用于檢測(cè)在確定的時(shí)間段上進(jìn)行的運(yùn)行負(fù)載和/或運(yùn)行狀態(tài)的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集裝置,其中運(yùn)行數(shù)據(jù)采集裝置可被連接到電驅(qū)動(dòng)器的功率連接裝置上用于采集數(shù)據(jù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明基于的問(wèn)題是提供電動(dòng)機(jī)控制器和用于運(yùn)行電動(dòng)機(jī)控制器的方法,所述電動(dòng)機(jī)控制器利用簡(jiǎn)單的裝置使對(duì)所連接的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的監(jiān)控容易,所述運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)尤其由電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)設(shè)備組成。
對(duì)于上述類型的電動(dòng)機(jī)控制器,該問(wèn)題通過(guò)以下特征解決:所述電動(dòng)機(jī)控制器包括控制單元,所述控制單元被設(shè)計(jì)用于接收和/或處理運(yùn)動(dòng)信號(hào)和用于輸出與運(yùn)動(dòng)信號(hào)有關(guān)的控制信號(hào),并且包括功率級(jí),所述功率級(jí)與控制單元并且與輸入連接以及與輸出連接電連接,并且所述功率級(jí)被設(shè)計(jì)用于根據(jù)控制信號(hào)在輸入連接和輸出連接之間允許電能流,以及此外包括傳感器,所述傳感器被設(shè)計(jì)用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng),和用于將與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的傳感器信號(hào)提供給控制單元的傳感器輸入端,其中所述控制單元被設(shè)計(jì)用于檢測(cè)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的與使用有關(guān)的負(fù)載值,并且其中控制單元包括用于存儲(chǔ)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組件的參數(shù)的組件存儲(chǔ)器、用于將參數(shù)與到達(dá)的傳感器信號(hào)組合以產(chǎn)生負(fù)載值的處理設(shè)備,和用于存儲(chǔ)所確定的負(fù)載值的負(fù)載值存儲(chǔ)器。
在此規(guī)定,控制單元包括用于存儲(chǔ)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組件的參數(shù)的組件存儲(chǔ)器、用于將參數(shù)與到達(dá)的傳感器信號(hào)組合以產(chǎn)生負(fù)載值的處理設(shè)備和用于存儲(chǔ)所確定的負(fù)載值的負(fù)載值存儲(chǔ)器。
用于電動(dòng)機(jī)控制器的本發(fā)明目標(biāo)是在沒(méi)有復(fù)雜的和昂貴的附加措施、諸如安裝附加傳感器的情況下使對(duì)所連接的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的監(jiān)控容易。既然如此,運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)準(zhǔn)簡(jiǎn)單地確定的負(fù)載值、諸如累積的行程(travel)和/或運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期(movement reversal cycle,Bewegungsumkehrspielen)的數(shù)量。為此目的,運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組件的參數(shù)被存儲(chǔ)在控制單元的組件存儲(chǔ)器中。所述參數(shù)可以例如是關(guān)于電動(dòng)機(jī)的最大行程和/或與電動(dòng)機(jī)耦合的傳動(dòng)設(shè)備、尤其主軸驅(qū)動(dòng)器(spindle drive)或者帶驅(qū)動(dòng)器的最大行程的數(shù)據(jù)。
附加地或者可替代地,參數(shù)可以包括關(guān)于電動(dòng)機(jī)和/或傳動(dòng)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期的最大數(shù)量的信息。通常地,所述參數(shù)由所述組件(電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)設(shè)備)的制造商提供,并且如果適用的話在考慮安全系數(shù)情況下用于與實(shí)際上確定的負(fù)載值比較,用以如果適當(dāng)?shù)脑拸闹袑?dǎo)出報(bào)警信號(hào)和/或警報(bào)信號(hào)。參數(shù)也可以包括閾值,處理設(shè)備可以使用所述閾值用于評(píng)定:由傳感器所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)是否在任何情況下將會(huì)改變負(fù)載值。
例如,電動(dòng)機(jī)的參數(shù)可以確定:負(fù)載值在電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸的何種旋轉(zhuǎn)角時(shí)相對(duì)于行經(jīng)的距離將被改變。由此,例如可以裝備有滑動(dòng)軸承或者滾珠軸承的電動(dòng)機(jī)的磨損特性可以被映射,以便能夠盡可能現(xiàn)實(shí)地評(píng)定實(shí)際經(jīng)歷的負(fù)載。同樣內(nèi)容適用于與電動(dòng)機(jī)耦合的傳動(dòng)設(shè)備,所述傳動(dòng)設(shè)備同樣可以具有單獨(dú)的參數(shù),所述參數(shù)被存儲(chǔ)在組件存儲(chǔ)器中。
處理設(shè)備的具有的目的是,從組件存儲(chǔ)器中讀出參數(shù),并且在預(yù)定的或者可自由編程的算法中考慮所述參數(shù),所述算法被提供用于處理傳感器的傳感器信號(hào)。作為將參數(shù)與傳感器信號(hào)關(guān)聯(lián)的結(jié)果,處理設(shè)備提供負(fù)載值,所述負(fù)載值可以被存儲(chǔ)在負(fù)載值存儲(chǔ)器中。可選地可以規(guī)定,由處理設(shè)備將在負(fù)載值存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的負(fù)載值與來(lái)自組件存儲(chǔ)器的參數(shù)比較,以便提供警報(bào)信號(hào)和/或報(bào)警信號(hào),或者將所存儲(chǔ)的負(fù)載值提供給外部的組件、諸如上級(jí)控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案形成從屬權(quán)利要求的主題。
如果控制單元包括數(shù)據(jù)接口,則是有利的,所述數(shù)據(jù)接口被設(shè)計(jì)用于將來(lái)自負(fù)載值存儲(chǔ)器的負(fù)載值尤其提供給上級(jí)控制系統(tǒng),和/或用于將組件數(shù)據(jù)提供給組件存儲(chǔ)器,和/或用于尤其從上級(jí)控制系統(tǒng)接收運(yùn)動(dòng)信號(hào)。借助于數(shù)據(jù)接口,使控制單元能夠與外部組件、諸如上級(jí)控制系統(tǒng)和/或參數(shù)化設(shè)備通信。尤其可以是可編程邏輯控制器(PLC)的上級(jí)控制系統(tǒng)可能被設(shè)計(jì)用于循環(huán)地反復(fù)地從負(fù)載值存儲(chǔ)器讀出負(fù)載值,并且在達(dá)到負(fù)載值的可預(yù)設(shè)的最大值時(shí),通過(guò)減少其負(fù)載或者將其關(guān)斷來(lái)影響電動(dòng)機(jī)控制器。為此目的,尤其可以規(guī)定,上級(jí)控制系統(tǒng)根據(jù)讀出的負(fù)載值調(diào)節(jié)用于電動(dòng)機(jī)控制器的運(yùn)動(dòng)信號(hào),以便延遲負(fù)載值的任何進(jìn)一步增加。附加地或者可替代地,數(shù)據(jù)接口可以被設(shè)計(jì)用于將組件數(shù)據(jù)提供給組件存儲(chǔ)器。
優(yōu)選地規(guī)定,在電動(dòng)機(jī)控制器最初運(yùn)行之前,確定運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組件數(shù)據(jù);這例如可以借助于電動(dòng)機(jī)和/或傳動(dòng)設(shè)備的類型代碼在使用配置軟件的適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫(kù)的情況下進(jìn)行,以便接著通過(guò)數(shù)據(jù)接口將組件數(shù)據(jù)和其他配置信息傳輸給電動(dòng)機(jī)控制器。可替代地,組件數(shù)據(jù)可以從用于運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組件的數(shù)據(jù)表借助于適當(dāng)?shù)妮斎朐O(shè)備、尤其個(gè)人計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)接口直接地被傳送給組件存儲(chǔ)器。為此目的,所述組件存儲(chǔ)器可以尤其配備有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器為輸入設(shè)備提供可預(yù)設(shè)的用戶界面。此外,數(shù)據(jù)接口可以被設(shè)計(jì)用于按照I/O鏈路協(xié)議與上級(jí)控制系統(tǒng)進(jìn)行通信、尤其總線通信或者多極通信,用以交換運(yùn)動(dòng)信號(hào)和/或負(fù)載值。
在本發(fā)明的一種有利的改進(jìn)方案中規(guī)定,處理設(shè)備被設(shè)計(jì)用于作為負(fù)載值從傳感器的傳感器信號(hào)中確定在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的輸出接口處提供的行程和/或由運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期的數(shù)量。這考慮以下事實(shí):運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)除了電動(dòng)機(jī)外還包括傳動(dòng)設(shè)備,所述傳動(dòng)設(shè)備例如可以是帶驅(qū)動(dòng)器、齒輪機(jī)構(gòu)或者具有螺紋主軸(threaded spindle)的主軸驅(qū)動(dòng)器,并且所述傳動(dòng)設(shè)備在任何情況下被提供用于將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或者線性運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)控制器被設(shè)計(jì)為使得在確定負(fù)載值中,所述電動(dòng)機(jī)控制器可以考慮電動(dòng)機(jī)的特性以及傳動(dòng)設(shè)備的特性兩者,以便促使盡可能完全地將運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的特性映射成負(fù)載值。作為用于確定負(fù)載值的系統(tǒng)邊界(system limit),運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的輸出接口通常被使用,所述輸出接口可以例如是齒輪機(jī)構(gòu)的輸出元件或者主軸驅(qū)動(dòng)器的聯(lián)接桿或者與齒形帶的離合器。舉例來(lái)說(shuō)可以規(guī)定,負(fù)載值排他地反映在輸出接口處的行程,或者負(fù)載值考慮電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸的行程以及在輸出接口處的行程兩者。運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期的數(shù)量的確定應(yīng)該基于電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸和傳動(dòng)設(shè)備之間正向耦合的假設(shè),使得僅僅電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸的運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期必須被考慮。
優(yōu)選地,處理設(shè)備被設(shè)計(jì)用于在確定負(fù)載值之前預(yù)處理傳感器信號(hào),使得電動(dòng)機(jī)低于可預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)閾值的運(yùn)動(dòng)對(duì)負(fù)載值沒(méi)有任何影響。通過(guò)傳感器信號(hào)的這種預(yù)處理,可以考慮諸如傳感器信號(hào)的噪聲的效應(yīng)和諸如電動(dòng)機(jī)和/或傳動(dòng)設(shè)備的不同構(gòu)造的特性。由傳感器所提供的傳感器信號(hào)由于傳感器的缺陷和/或由于由電噪聲引起的在傳感器和處理設(shè)備之間的電線路中的干擾可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的和/或傳動(dòng)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)動(dòng)行為的誤解,其中所述電噪聲作為具有寬的、未指定的頻譜的一般干擾量并且因此作為傳感器信號(hào)的信號(hào)電平的持續(xù)的波動(dòng)發(fā)生。為了減少噪聲的影響,傳感器信號(hào)的預(yù)處理包括檢驗(yàn)傳感器信號(hào)相對(duì)于可預(yù)設(shè)的參考值是否超過(guò)預(yù)設(shè)的閾值(滯后值或者滯后區(qū)間)。僅當(dāng)閾值實(shí)際上被超過(guò)時(shí),才在處理設(shè)備的算法中處理傳感器信號(hào)。在預(yù)處理傳感器信號(hào)的過(guò)程中,也可以考慮影響上述閾值的、電動(dòng)機(jī)和/或傳動(dòng)設(shè)備的特性。因?yàn)槔珉妱?dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸的小的回轉(zhuǎn)角根據(jù)軸承布置影響電動(dòng)機(jī)的實(shí)際磨損,所以例如對(duì)于具有滾珠軸承的電動(dòng)機(jī)以及對(duì)于具有滑動(dòng)軸承的電動(dòng)機(jī)可以不同地設(shè)置用于負(fù)載值的增加的閾值。各自的閾值是用于運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的各自的組件的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的部分。
在本發(fā)明的另一擴(kuò)展方案中規(guī)定,控制單元被設(shè)計(jì)用于在數(shù)據(jù)接口處提供狀態(tài)信號(hào)、尤其警報(bào)信號(hào)和/或報(bào)警信號(hào)。狀態(tài)信號(hào)可以通過(guò)將所計(jì)算的負(fù)載值與組件數(shù)據(jù)比較被確定。例如可以規(guī)定,如果達(dá)到最大行程的和/或運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期的最大數(shù)量的可預(yù)設(shè)的百分比,那么警報(bào)信號(hào)被輸出。這用來(lái)使運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)者采取防護(hù)性措施、諸如服務(wù)操作(service operation)或者購(gòu)買(mǎi)備件。如果達(dá)到最大行程和/或運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期的最大數(shù)量,那么報(bào)警信號(hào)可以被輸出。在這樣的情況下,在電動(dòng)機(jī)控制器之內(nèi)或者通過(guò)經(jīng)由數(shù)據(jù)接口向上級(jí)控制系統(tǒng)的適當(dāng)?shù)男盘?hào)傳輸,可以設(shè)置關(guān)斷用于電動(dòng)機(jī)的能量供應(yīng)或者切換成具有減小的運(yùn)動(dòng)速度的故障安全模式(fail-safe mode)。
如果處理設(shè)備被設(shè)計(jì)用于提供編碼的負(fù)載值和/或如果負(fù)載值存儲(chǔ)器被設(shè)計(jì)用于不可逆地存儲(chǔ)負(fù)載值,那么這是有利的。這些措施用來(lái)防止對(duì)所存儲(chǔ)的負(fù)載值的操縱,因?yàn)樨?fù)載值可能地被使用來(lái)評(píng)定保修索賠(warranty claims)或者評(píng)定在值勘測(cè)(value investigation)內(nèi)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的狀況。舉例來(lái)說(shuō)可以規(guī)定,由處理設(shè)備確定的負(fù)載值借助于時(shí)間戳和/或通過(guò)其他手段被編碼為使得使所述負(fù)載值的操縱變得困難或者不可能。附加地或者可替代地,可以規(guī)定,負(fù)載值存儲(chǔ)器配備有用于負(fù)載值的存儲(chǔ)單元,所述存儲(chǔ)單元僅僅準(zhǔn)許負(fù)載值的單次寫(xiě)入,從而防止所存儲(chǔ)的負(fù)載值的刪除。
如果傳感器被設(shè)計(jì)用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)方向和/或如果控制單元被設(shè)計(jì)用于僅僅經(jīng)由傳感器的傳感器信號(hào)檢測(cè)與使用有關(guān)的負(fù)載值,那么這是有利的。關(guān)于電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)方向的信息使得電動(dòng)機(jī)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的與所述電動(dòng)機(jī)連接的傳動(dòng)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期的確定變得容易。如果電動(dòng)機(jī)控制器具有帶有僅一個(gè)傳感器的非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)用以確保可以成本低地制造運(yùn)動(dòng)系統(tǒng),那么這尤其適用。
本發(fā)明的問(wèn)題此外通過(guò)用于運(yùn)行電動(dòng)機(jī)控制器的方法解決,其中為了確定負(fù)載值,處理設(shè)備使用來(lái)自以下組中的至少一個(gè)閾值進(jìn)行傳感器信號(hào)的預(yù)處理:行程、運(yùn)動(dòng)速度、加速度,并且僅當(dāng)所述至少一個(gè)閾值被超過(guò)時(shí),才確定負(fù)載值。在執(zhí)行該方法時(shí)可以規(guī)定,使用一個(gè)或多個(gè)閾值用于評(píng)定運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組件的實(shí)際的負(fù)載。純舉例來(lái)說(shuō)可以規(guī)定,僅當(dāng)例如對(duì)于電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸和/或?qū)τ谶\(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的輸出接口,最小行程和沿著所述最小行程的最小運(yùn)動(dòng)速度兩者已被檢測(cè)時(shí),才增加負(fù)載值。閾值的其他組合也是可能的。
在該方法的另一實(shí)施例中規(guī)定,如果由傳感器信號(hào)確定的行程超過(guò)可預(yù)設(shè)的行程閾值,那么處理設(shè)備改變負(fù)載值。
在該方法的另一實(shí)施例中規(guī)定,為了由傳感器信號(hào)確定由運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期的數(shù)量,處理設(shè)備確定運(yùn)動(dòng)方向并且如果在第一運(yùn)動(dòng)方向上的運(yùn)動(dòng)由在相反的第二運(yùn)動(dòng)方向上的運(yùn)動(dòng)跟隨并且如果兩個(gè)運(yùn)動(dòng)均包括高于可預(yù)設(shè)的行程閾值的行程,那么改變負(fù)載值。
附圖說(shuō)明
本發(fā)明的有利的實(shí)施例在附圖中示出,其中:
圖1示出具有運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)控制器的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的純圖解性圖示,
圖2示出用于運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的不同的運(yùn)動(dòng)序列的圖形圖示,和
圖3示出具有在圖1中示出的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組件的負(fù)載值的表格。
具體實(shí)施方式
圖1示出驅(qū)動(dòng)設(shè)備1,所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備1包括運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2和與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2耦合的電動(dòng)機(jī)控制器3。純舉例來(lái)說(shuō),運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2具有電動(dòng)機(jī)4和主軸驅(qū)動(dòng)器5,所述電動(dòng)機(jī)4可以被設(shè)計(jì)為同步電動(dòng)機(jī)或者異步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)4被設(shè)計(jì)用于提供圍繞旋轉(zhuǎn)軸6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并且為此目的包括驅(qū)動(dòng)軸7,所述驅(qū)動(dòng)軸7可旋轉(zhuǎn)地安裝在電動(dòng)機(jī)殼體8中。驅(qū)動(dòng)軸7通過(guò)離合裝置9恒定地(permanently)與螺紋主軸10連接,所述螺紋主軸10可旋轉(zhuǎn)地被容納在傳動(dòng)裝置殼體11中。螺紋主軸10通過(guò)未詳細(xì)示出的開(kāi)合螺母(clasp nut)與驅(qū)動(dòng)桿12正向(positively)耦合,所述正向耦合負(fù)責(zé)將螺紋主軸10的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)桿12沿著旋轉(zhuǎn)軸6的線性運(yùn)動(dòng)。
設(shè)計(jì)為旋轉(zhuǎn)編碼器(rotary encoder, Drehgeber)或者旋轉(zhuǎn)變壓器(resolver)的傳感器15被提供在電動(dòng)機(jī)殼體8的遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)軸7的端部區(qū)域中,用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)軸7圍繞旋轉(zhuǎn)軸6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。傳感器15通過(guò)傳感器線路16與電動(dòng)機(jī)控制器3的傳感器接口17連接,傳感器接口17與控制單元21電連接。此外,電動(dòng)機(jī)4通過(guò)純圖解性示出的連接線路18與電動(dòng)機(jī)控制器3的連接接口19連接。
純舉例來(lái)說(shuō),電動(dòng)機(jī)控制器3被形成在未詳細(xì)示出的單個(gè)印刷電路板上。除了傳感器接口17和連接接口19外,電動(dòng)機(jī)控制器3包括控制單元21、功率級(jí)22、數(shù)據(jù)接口23和供電接口24。控制單元21純圖解性地被劃分成組件存儲(chǔ)器25、處理設(shè)備26和負(fù)載值存儲(chǔ)器27,為所有實(shí)踐目的,這些可以可選地被設(shè)計(jì)為分立電子組件、尤其存儲(chǔ)器模塊或者微控制器或者單一的微控制器或者微處理器。
在圖解的實(shí)施例中規(guī)定,控制單元21通過(guò)數(shù)據(jù)線路28與數(shù)據(jù)接口23電連接,并且由此能夠與僅圖解性示出的上級(jí)控制系統(tǒng)29通信。為了所述通信,例如設(shè)置使用總線協(xié)議或者并行數(shù)據(jù)通信。因此,數(shù)據(jù)接口23可選地被設(shè)計(jì)為總線節(jié)點(diǎn)或者接線板。
供電接口24與同樣地僅純圖解性示出的功率源30電連接。由功率源30提供的電能通過(guò)供電線路31被饋送給功率級(jí)22,并且可以從那里根據(jù)控制單元21的控制信號(hào)被提供給連接接口19。
控制單元21可以可選地被設(shè)計(jì)用于接收由控制系統(tǒng)29提供的運(yùn)動(dòng)信號(hào)或者用于使用在控制單元21中尤其作為控制軟件所存儲(chǔ)的運(yùn)動(dòng)序列(movement sequence)在內(nèi)部提供運(yùn)動(dòng)信號(hào)??刂茊卧?1通過(guò)控制線路32使運(yùn)動(dòng)信號(hào)可用于功率級(jí)22,所述功率級(jí)22優(yōu)選地是電子斷路開(kāi)關(guān)或者是這樣的斷路開(kāi)關(guān)的裝置,并且在此處基于運(yùn)動(dòng)信號(hào)視情況而定地由功率源30為電動(dòng)機(jī)4釋放電能。
如果以這種方式釋放電能,那么在電動(dòng)機(jī)4的驅(qū)動(dòng)軸7中引起旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),結(jié)果是,傳感器15將傳感器信號(hào)輸出給傳感器線路16。純舉例來(lái)說(shuō)規(guī)定,傳感器15輸出模擬傳感器信號(hào)。傳感器信號(hào)被饋送給處理設(shè)備26,所述處理設(shè)備26例如在涉及時(shí)鐘信號(hào)的情況下被設(shè)計(jì)用于確定用于驅(qū)動(dòng)軸7的運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速和/或角速度和/或角加速度、尤其累積的行程。
此外,處理設(shè)備26被設(shè)計(jì)用于讀出并且處理存儲(chǔ)在組件存儲(chǔ)器25中的電動(dòng)機(jī)4和/或主軸驅(qū)動(dòng)器5的參數(shù)。
舉例來(lái)說(shuō)規(guī)定,在組件存儲(chǔ)器25中存儲(chǔ)電動(dòng)機(jī)4的最大行程和主軸驅(qū)動(dòng)器5的最大行程,并且處理設(shè)備通過(guò)適當(dāng)?shù)木幊瘫慌渲糜糜谑褂每捎玫膫鞲衅餍盘?hào)計(jì)算用于電動(dòng)機(jī)4的第一負(fù)載值和用于主軸驅(qū)動(dòng)器5的第二負(fù)載值,并且將所確定的負(fù)載值與所存儲(chǔ)的最大行程值比較。
為此所規(guī)定的做法舉例來(lái)說(shuō)可以在圖2和3中看出。圖2示出驅(qū)動(dòng)軸7的從傳感器15的(未示出的)傳感器電平確定的行程的進(jìn)展;在圖2的圖表中,在橫坐標(biāo)(水平軸)上繪制時(shí)間,而在縱坐標(biāo)(豎直軸)上繪制由驅(qū)動(dòng)軸7行經(jīng)的距離。
圖3的第一行包含累積的行程的值,而第二行包含運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期的數(shù)量的值。
在時(shí)間點(diǎn)t0和時(shí)間點(diǎn)t1之間,假設(shè)靜止的驅(qū)動(dòng)軸7。既然如此,在圖3的圖示中,行程34和運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期35的數(shù)量的值不被改變。
在時(shí)間點(diǎn)t1處,驅(qū)動(dòng)軸7的正向運(yùn)動(dòng)開(kāi)始;該正向運(yùn)動(dòng)通過(guò)直到時(shí)間點(diǎn)t4為止增加的行程34表示。純舉例來(lái)說(shuō)規(guī)定,如果行程34的變化超過(guò)具有按照?qǐng)D3兩個(gè)單位的區(qū)間寬度的純示范性滯后區(qū)間,那么累積的行程的值被增加,所述滯后區(qū)間相對(duì)參考值中央地設(shè)置,所述參考值例如以0單位處于時(shí)間點(diǎn)t1。因此,在時(shí)間點(diǎn)t2、t3和t4處,也被描述為負(fù)載值的行程34的累積的值被增加。
在時(shí)間點(diǎn)t4和時(shí)間點(diǎn)t5之間不存在驅(qū)動(dòng)軸7的運(yùn)動(dòng),使得行程34也不被改變。
從時(shí)間點(diǎn)t5起,存在驅(qū)動(dòng)軸7的負(fù)向運(yùn)動(dòng),所述負(fù)向運(yùn)動(dòng)通過(guò)直至?xí)r間點(diǎn)t6為止減少的行程表示。因?yàn)樵跁r(shí)間點(diǎn)t5和t6之間超過(guò)可預(yù)設(shè)的滯后區(qū)間,所以所述兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)的量完全地被分配給行程34的累積的值。
此外,由于在時(shí)間點(diǎn)t5處驅(qū)動(dòng)軸7的運(yùn)動(dòng)反轉(zhuǎn),所以運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期35的數(shù)量的值(也被描述為負(fù)載值)也被增加,因?yàn)閺某^(guò)滯后區(qū)間的驅(qū)動(dòng)軸7的先前的正向運(yùn)動(dòng)開(kāi)始,處理設(shè)備26現(xiàn)在可以觀察到超過(guò)滯后區(qū)間的驅(qū)動(dòng)軸7的負(fù)向運(yùn)動(dòng),并且因此將運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期35的數(shù)量的值增加1。
在時(shí)間點(diǎn)t7和t8以及t9和t11之間的隨后的正向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中,滯后區(qū)間分別被超過(guò),使得行程34的累積的值相應(yīng)地被增加。此外,運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期35的數(shù)量的值在時(shí)間點(diǎn)t8也進(jìn)一步被增加。在時(shí)間點(diǎn)t11和t12之間的反向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致行程34的累積的值的相應(yīng)的增加。同樣內(nèi)容適用于在時(shí)間點(diǎn)t13和t14之間的正向運(yùn)動(dòng),所述正向運(yùn)動(dòng)由運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期35的數(shù)量的值的進(jìn)一步增加伴隨。
直至?xí)r間點(diǎn)t15的休止(rest)由驅(qū)動(dòng)軸7的非常緩慢的正向運(yùn)動(dòng)跟隨,所述正向運(yùn)動(dòng)在時(shí)間點(diǎn)t20才超過(guò)滯后區(qū)間,導(dǎo)致行程34的累積的值的增加。
舉例來(lái)說(shuō)可以規(guī)定,行程34的最后的值被存儲(chǔ)為參考值用于基于此隨后評(píng)定行程以及運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)周期,其中所述行程34的最后的值導(dǎo)致了行程34的累積的值的改變。