DE3409300C1 - Compound-slide machine having numerical path control for the processing of panes of glass - Google Patents

Compound-slide machine having numerical path control for the processing of panes of glass

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DE3409300C1 DE19843409300 DE3409300A DE3409300C1 DE 3409300 C1 DE3409300 C1 DE 3409300C1 DE 19843409300 DE19843409300 DE 19843409300 DE 3409300 A DE3409300 A DE 3409300A DE 3409300 C1 DE3409300 C1 DE 3409300C1
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Horst 5100 Aachen Mucha
Heinz-Josef Ing.(Grad.) Reinmold
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Abstract

The subject-matter of the invention is a compound-slide machine having numerical path control for the processing of panes of glass, in which linear asynchronous motors (18, 19; 24, 25) which can be positioned are used as drive systems for the compound slide (6), which asynchronous motors are regulated using the pulse-width modulation method. The regulation circuit for the linear motors (18, 19; 24, 25) has an amplifier output stage with power transistors or thyristors, and a limiting circuit, which is connected in parallel with the inductor of the linear motors, for the induction voltage surges which are caused by the pulses in the case of the pulse-width modulation. <IMAGE>

Description

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Antriebssystem für den Kreuzschlitten positionierbare lineare Asynchronmotore verwendet werden, deren Regelung nach dem Impulsbreitenmodulations- verfahren erfolgt. According to the invention this object is achieved in that as a drive system linear asynchronous motors that can be positioned for the cross slide are used, their regulation according to the pulse width modulation procedure takes place.

Der Einsatz von Linearmotoren als Antriebssysteme für Vorrichtungen zum Schneiden von Glasplatten ist als solcher zwar bekannt (DE-AS 21 44 947, DE-PS 25 31 480), doch dienen diese bekannten Linearmotorantriebe nur zum Anbringen eines geraden Schnitts quer über ein Glasband, ohne daß die Position des von dem Linearmotor angetriebenen Schlittens regelbar ist. The use of linear motors as drive systems for devices for cutting glass plates is known as such (DE-AS 21 44 947, DE-PS 25 31 480), but these known linear motor drives only serve to attach one straight cut across a ribbon of glass without affecting the position of the linear motor driven slide is adjustable.

Infolgedessen sind bei diesen bekannten Vorrichtungen auch keine Regelungsverfahren für die Linearmotore vorgesehen.As a result, there are also no control methods in these known devices intended for the linear motors.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, solche an sich bekannte Linearmotorantriebssysteme als positionierbare Antriebe für den Kreuzschlitten einer Glasbearbeitungsmaschine einzusetzen und die Positionsregelung der Linearmotore mit Hilfe des lmpulsbreitenmodulationsverfahrens vorzunehmen. According to the invention, it is proposed that such linear motor drive systems are known per se as positionable drives for the compound slide of a glass processing machine and the position control of the linear motors with the help of the pulse width modulation method to undertake.

Für die Regelung von Asynchronmotoren wird beim Stand der Technik in der Regel die Phasenanschnittsteuerung verwendet. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Positionsregelung mit Hilfc eines nach dem Phasenanschnittverfahren arbeitenden Regelverstärkers nicht mit der gewünschten Genauigkeit möglich ist. Die Präzision der Positionierung ist nämlich grundsätzlich dadurch begrenzt, daß das Phasenanschnittsverfahren an die Netzfrequenz gebunden ist und dadurch eine verhältnismäßig lange Regelzeit aufweist. Außerdem folgen bei einer Netzfrequenz von 50 Hz in den unteren Geschwindigkeitsbereichen die einzelnen Stromimpulse in zeitlichen Abständen mit verhältnismäßig großen Zeitpausen, so daß infolgedessen keine ruhige und ruckfreie Bewegung des Linearmotors erreicht wird. For the regulation of asynchronous motors, the state of the art usually the phase control is used. However, it has been shown that the position control with the aid of a working according to the phase control method Control amplifier is not possible with the desired accuracy. The precision the positioning is basically limited by the fact that the phase control method is tied to the network frequency and thus a relatively long control time having. In addition, with a mains frequency of 50 Hz, this follows in the lower speed ranges the individual current pulses at time intervals with relatively long time pauses, so that as a result no smooth and jerk-free movement of the linear motor is achieved will.

Diese Nachteile werden bei Anwendung des Impulsbreitenmodulationsverfahrens, das sich mit Hilfe handelsüblicher Schaltungen beispielsweise mit einer Taktfrequenz von 1 kHz durchführen läßt, sicher vermieden. These disadvantages become when the pulse width modulation method is used, with the help of commercially available circuits, for example with a clock frequency of 1 kHz can be safely avoided.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem ist infolgedessen in der Lage, die Positionierung mit einer hohen Präzision, sowie mit den erforderlichen Schubkräften und Bewegungsgeschwindigkeiten des Werkzeugschlittens durchzuführen.The drive system according to the invention is consequently able to the positioning with a high precision, as well as with the necessary thrust forces and speed of movement of the tool slide.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist der nach dem Impulsbreitenmodulationsverfahren arbeitende Regler mit einer Leistungstransistor-Endstufe versehen. In an expedient embodiment of the invention, it is based on the pulse width modulation method working regulator provided with a power transistor output stage.

Um die durch das ständige Takten bei dem Impulbreitenmodulationsverfahren in den Wicklungen der Linearmotore hervorgerufenen Induktionsspannungen zu begrenzen, ist gemäß einer besonders zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung der Regelverstärker mit einer parallel zu dem Induktor geschalteten Begrenzungsschaltung für die Induktionsspannungen ausgerüstet. Vorzugsweise umfaßt diese Begrenzungsschaltung einen von dem lmpulsbreitenmodulator angesteuerten Schalttransistor, der leitend wird, wenn die Phasenschalttransistoren sperren, eine RC-Kombination und einen Lastwiderstand. About the constant clocking in the pulse width modulation method limit induction voltages caused in the windings of the linear motors, is, according to a particularly expedient development of the invention, the control amplifier with a limiting circuit for the induction voltages connected in parallel to the inductor equipped. Preferably this limiting circuit comprises one of the pulse width modulator activated switching transistor, which becomes conductive when the phase switching transistors block, an RC combination and a load resistor.

Weitere Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnungen. Von den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung einer programmgesleuerten Glasschneidemaschine; F i g. 2 das Blockschaltbild der Regelschaltung für die Linearmotoren, dargestellt für eine Achse, und F i g. 3 die Leistungs-Endstufe des Regelverstärkers für eine Achse, einschließlich einer Unterdrückungsschaltung für die bei der Impulsbreitenmodulation hervorgerufenen Induktionsspannungen. Further features and advantageous developments of the invention result from the subclaims and from the following description of a preferred one Embodiment of the invention based on the drawings. From the drawings shows F i g. 1 is a schematic representation of a program-controlled glass cutting machine; F i g. 2 shows the block diagram of the control circuit for the linear motors for one axis, and F i g. 3 the power output stage of the control amplifier for a Axis, including a suppressor circuit for the pulse width modulation induced induction voltages.

Der mechanische Aufbau und die wichtigsten Teile für den Antrieb und die Positionierung des Bearbeitungswerkzeugs sind in Fig. 1 in schematischer Form dargestellt, und zwar anhand einer Modellschneidmaschine für (;Iasscheiben. Die Maschine ist zweckmäßigerweise in eine Produktionslinie integriert, und die Glasscheibe 1 wird von einem nicht dargestellten Horizontalförderer durch das endlose Förderband 2 übernommen, das von den Walzen 3 angetrieben und im Betrieb zwischen den Walzen 3 von einer ebenen Platte 4 unterstützt wird. Auf diesem Förderband 2 ruhend wird die Glasscheibe 1 in der Maschine mit Hilfe bekannter nicht dargestellter Mittel positioniert. The mechanical structure and the most important parts for the drive and the positioning of the machining tool are shown schematically in FIG. 1 Form shown, based on a model cutting machine for (; Iasscheiben. The machine is expediently integrated into a production line, and the Glass sheet 1 is from a horizontal conveyor, not shown, through the endless Conveyor belt 2 taken over, which is driven by the rollers 3 and in operation between the rollers 3 is supported by a flat plate 4. On this conveyor belt 2 The glass pane 1 is dormant in the machine with the aid of known not shown Middle positioned.

Das Schneidwerkzeug 11. mit dem auf der Glasscheibe 1 die Schncidspur 5 entsprechend dem gespeicherten Programm gezogen wird, ist in dem Kreuzschlitten 6 angeordnet. Der Kreuzschlitten 6 besteht aus den beiden übereinander angeordneten und miteinander verbundenen Gehäusen 7 und 8. Das Gehäuse 7 ist über Kugellaufbuchsen auf der Welle 9 in Richtung des Doppelpfeils X verschiebbar gelagert. Das Gehäuse 8 ist über Kugellaufbuchsen auf der Welle 10 in Richtung des Doppelpfeils Yverschiebbar gelagert. The cutting tool 11. with the cutting track on the glass pane 1 5 is drawn in accordance with the stored program is in the compound slide 6 arranged. The compound slide 6 consists of the two arranged one above the other and housings 7 and 8 connected to one another. The housing 7 is via ball bushings mounted on the shaft 9 in the direction of the double arrow X displaceably. The case 8 can be displaced on the shaft 10 in the direction of the double arrow Y via ball bushings stored.

Die Welle 9, entlang der der Kreuzschlitten 6 in X-Richtung verfährt und mit der gleichzeitig der Kreuzschlitten 6 in Y-Richtung positioniert wird; ist an den Enden in Schlitten 12 gelagert, die über Kugellaufbuchsen entlang den Schienen 13 gleiten. Die Welle 10, entlang der der Kreuzschlitten 6 in Y-Richtung fährt und die gleichzeitig den Kreuzschlitten 6 in X-Richtung positioniert, ist an ihren Enden in $chlitten 14 gelagert. Die Schlitten 14 gleiten über Kugellaufbuchsen entlang den Schienen 15. The shaft 9, along which the compound slide 6 moves in the X direction and with which the cross slide 6 is positioned in the Y direction at the same time; is Bearing at the ends in slides 12 that run along the rails via ball bushings 13 slide. The shaft 10 along which the compound slide 6 travels in the Y direction and which simultaneously positions the cross slide 6 in the X direction is at its ends stored in slide 14. The carriages 14 slide along over ball bushings the rails 15.

Die Positionierung der Welle 10, und damit des Kreuzschlittens 6 in der X-Richtung, erfolgt mit Hilfe der beiden Induktoren 18, die jeweils neben dem Schlitten 14 angeordnet sind. Diese Induktoren 18 bilden jeweils das Primärelement eines Drehstrom-Linearmotors, dessen Sekundärelement jeweils eine fest angeordnetc Schiene 19 aus elektrisch gut leitendem Metall wie Kupfer besteht. Jeder Induktor 18 besteht aus zwei gegencinander gerichteten Kämmen oder Kernen 20, in deren Nuten 21 die Motorwicklungen angeordnet sind. The positioning of the shaft 10 and thus of the compound slide 6 in the X-direction, takes place with the help of the two inductors 18, each next to the carriage 14 are arranged. These inductors 18 each form the primary element a three-phase linear motor, the secondary element of which is fixedly arranged c Rail 19 is made of a highly electrically conductive metal such as copper. Any inductor 18 consists of two opposing combs or cores 20 in their grooves 21 the motor windings are arranged.

In analoger Weise erfolgt die Positionierung der Welle 9, und damit des Kreuzschlittens 6 in der Y-Richtung mit Hilfe der beiden Induktoren 24, die jeweils neben dem Schlitten 12 angeordnet und mit der Welle 9 verbunden sind. Die Induktoren 24 bilden jeweils das Primärelement eines Drehstrom-Linearmotors, dessen Sekundärelement jeweils eine fest angeordnete Schiene 25 ist, die aus elektrisch gut leitendem Metall wie Kupfer besteht. Jeder Induktor 24 besteht wiederum aus zwei gegeneinandergerichteten Kämmen oder Kernen 26, in deren Nuten 27 die Motorwicklungen angeordnet sind. The positioning of the shaft 9 and thus takes place in an analogous manner of the cross slide 6 in the Y direction with the help of the two inductors 24, the are each arranged next to the carriage 12 and connected to the shaft 9. the Inductors 24 each form the primary element of a three-phase linear motor, its Secondary element is a fixed rail 25, which is made of electrically good conductive metal like copper. Each inductor 24 in turn consists of two opposing combs or cores 26, in the grooves 27 of which the motor windings are arranged.

Zum Positionierungssystem gehören ferner für die Positionierung in der X-Achse ein entlang der Fahrstrecke angeordneter Digitalgeber 30 als Positions-Istwertgeber und ein parallel hierzu angeordnetes Linearpotentiometer 31, mit dessen Hilfe der Geschwindigkeits-lstwert ermittelt wird. Analog hierzu sind für die automatische Positionierung in der Y-Achse ein linearer Digitalgeber 33 als Positions-Istwertgeber, und ein Linearpotentiometer 34 für die Ermittlung des Geschwindigkeits-lstwertes entlang der Fahrstrecke angeordnet. The positioning system also includes for positioning in the X-axis is a digital encoder 30 arranged along the route as the actual position value encoder and a linear potentiometer 31 arranged parallel to this, with the aid of which the Actual speed value is determined. Analogous to this are for the automatic Positioning in the Y-axis a linear digital encoder 33 as position actual value encoder, and a linear potentiometer 34 for determining the actual speed value arranged along the route.

Ihre Funktion wird im Zusammenhang mit der Beschreibung des Positioniersystems näher erläutert.Their function is related to the description of the positioning system explained in more detail.

Im folgenden wird anhand der Fig. 2 das Positioniersystem für eine Achse beschrieben; das Positioniersystem für die andere Achse ist identisch aufgebaut. In the following, the positioning system for a Axis described; the positioning system for the other axis is structured identically.

Das Wegprogramm ist auf einem Magnetband 36 gespeichert und wird von dem Kassetten laufwerk 37 in den Arbeitsspeicher des Mikrocomputers 38 eingegeben. Vom Mikrocomputer 38 gelangen die Wegsignale als Sollwerte in den Vorwärts-Rückwärts-Differenzzähler 40, der außerdem über die Leitung 41 von dem Positions-Digitalgeber 30 die Istwert-Wegimpulse erhält, und zwar in Form von um 900 phasenverschobenen Rechteckimpulsen zur Erkennung der Vorwärts- und der Rückwärts-Bewegung. Der Zähler 40 bildet aus den über die Leitung 39 kommenden Sollwertsignalen und den über die Leitung 41 kommenden Istwert-Sígnalen die Differenz, die von dem nachgeschalteten Digital-Analog-Wandler 42 in eine analoge Sollwertspannung umgesetzt wird. The route program is stored on a magnetic tape 36 and is entered from the cassette drive 37 into the memory of the microcomputer 38. From the microcomputer 38, the path signals arrive as setpoint values in the up / down difference counter 40, which also receives the actual value displacement pulses from the digital position encoder 30 via the line 41 receives, in the form of 900 phase-shifted rectangular pulses for detection the forward and backward movement. The counter 40 forms the over the Line 39 coming setpoint signals and the actual value signals coming via line 41 the difference that is generated by the downstream digital-to-analog converter 42 into an analog Setpoint voltage is implemented.

Die so aufbereitete Sollwertspannung wird über die Leitung 43 dem Servoregler 44 zugeführt. Die der Fahrgeschwindigkeit entsprechende Istwert-Spannung erhält der Servoregler 44 über die Leitung 45 von dem aus der Kapazität 46, dem Widerstand 47 und dem Operationsverstärker 48 bestehenden Differenzierglied, das die zeitliche Änderung der an dem Linearpotentiometer 31 abgegriffenen Spannung wiedergibt. Auf diese Weise, das heißt mit Hilfe eines Linearpotentiometers, dessen Schleifer 49 mit dem Kreuzschlitten verbunden ist, und des nachgeschalteten Differenziergliedes läßt sich die für die Positionsregelung erforderliche Tachospannung erzeugen, ohne daß eine rotierende Tachomaschine erforderlich ist, wofür wiederum ein mechanischer Linear-Rotations-Umsetzer notwendig wäre. Der aus dem Linearpotentiometer 31 und dem Differenzierglied 46, 47 bestehende Geschwindigkeits-lstwertgeber hat gegenüber anderen Gebern, beispielsweise gegenüber einem Linear-Digitalgeber mit nachgeschaltetem FU-Wandler, den Vorteil, daß die abgegebene Istwertspannung absolut frei von Oberwellen ist, was sich insbesondere bei niedriger Fahrgeschwindigkeit außerordentlich vorteilhaft auswirkt. The setpoint voltage prepared in this way is transmitted via line 43 to the Servo controller 44 supplied. The actual value voltage corresponding to the driving speed the servo controller 44 receives via the line 45 from the capacitor 46, the Resistor 47 and the operational amplifier 48 existing differentiator, the the change over time of the voltage tapped at the linear potentiometer 31 reproduces. In this way, that is, with the help of a linear potentiometer, its Grinder 49 is connected to the cross slide, and the downstream differentiating element the tacho voltage required for position control can be generated without that a rotating speedometer machine is required, for which a mechanical one is required Linear-to-rotation converter would be necessary. The from the linear potentiometer 31 and the differentiator 46, 47 existing actual speed value transmitter has opposite other encoders, for example compared to a linear digital encoder with a downstream FU converter, the advantage that the actual value voltage output is absolutely free of harmonics is what is extremely advantageous, especially at low driving speeds affects.

Von dem Servoregler 44, der den Sollwert-Istwert-Vergleich durchführt, wird über die Leitung 51 der Impulsbreitenmodulator 52 angesteuert. Der Impulsbreitenmodulator 52 teilt in bekannter Weise die kontinuierlichen Momentanwerte einer modulierten Spannung in diskrete Momentanwerte auf, beispielsweise im 1 kHz-Takt. Der Impulsbreitenmodulalor 52 regelt entsprechend der von dem Servoregler 44 kommenden Sollwertspannung die Impulsbreite, d. h. die Impulsdauer der quantifizierten Drehstromspannung, und beeinflußt auf diese Weise das Strom-Pause-Vcrhältnis. Von dem Impulsbreitenmodulator 52 wird der Leistungsverstärker 55 über die Leitung 53 für die Vorwärtsbewegung des Kreuzschlittens, und über die Leitung 54 für die Rückwärtsbewegung des Kreuzschlittens angesteuert. From the servo controller 44, which carries out the setpoint-actual value comparison, the pulse width modulator 52 is controlled via the line 51. The pulse width modulator 52 divides the continuous instantaneous values of a modulated one in a known manner Voltage in discrete instantaneous values, for example in 1 kHz cycle. The pulse width modulator 52 regulates according to the setpoint voltage coming from the servo controller 44 Pulse width, d. H. the pulse duration of the quantified three-phase voltage, and influences in this way the current-pause ratio. From the pulse width modulator 52 the power amplifier 55 via the line 53 for the forward movement of the compound slide, and controlled via line 54 for the backward movement of the compound slide.

Von dem Leistungsverstärker 55 erhält der Induktor 18 des Linearmotors eine Versorgungsspannung.The inductor 18 of the linear motor receives from the power amplifier 55 a supply voltage.

Der Leistungsverstärker 55 ist mit einer Transistor-Endstufe versehen, wenngleich grundsätzlich auch Thyristor-Endstufen hierfür verwendbar sind. Der Aufbau und die Wirkungsweise des Leistungsverstärkers 55 ergeben sich im einzelnen aus der F i g. 3. Die Motorwicklungen eines Induktors 18 sind hier in Dreiecksschaltung dargestellt, wobei jeweils zwei parallel zueinander geschaltete Wicklungen die Wicklungen in den beiden einander gegenüberliegenden Kernen des Induktors darstellen. The power amplifier 55 is provided with a transistor output stage, although, in principle, thyristor output stages can also be used for this. The structure and the mode of operation of the power amplifier 55 result in detail from the F i g. 3. The motor windings of an inductor 18 are here in a delta connection shown, with two windings connected in parallel to each other, the windings in the two opposing cores of the inductor.

Zur Regelung des 3-Phasen-Drehstroms für den Induktor 18 brauchen lediglich 2 Phasen geregelt zu werden; infolgedessen ist in der Schaltskizze die Regelung auf die und T-Phase beschränkt. To regulate the 3-phase three-phase current for the inductor 18 need to be regulated only in 2 phases; as a result, the circuit diagram shows the Regulation limited to the and T-phase.

Die Regelung der Stromphasen erfolgt im Vierquadrantenbetrieb, das heißt für jede Stromphase enthält die Leitungsendstufe entsprechend dem Aufbau des vorangehenden Servorreglers vier Leistungstransistoren. Der Anschlußpunkt Vdes Induktors 18 wird dabei durch die vier Leistungstransistoren 56 bis 59 geregelt, von denen der Transistor 56 für die positive Sinushalbwelle in der Vorwärtsrichtung vder Transistor 57 für die negative Sinushalbwelle in der Vorwärtsrichtung v'der Transistor 58 für die positive Sinushalbwelle in der Rückwärtsrichtung r, und der Transistor 59 für die negative Sinushalbwelle in der Rückwärtsrichtung r'zuständig ist. Die Steuersignale für die Vorwärtsfahrt werden den Transistoren 56, 57 über die Leitung 53 und das galvanische Trennglied 60 zugeführt, während die Steuersignale für die Rückwärtsfahrt den Transistoren 58,59 über die Leitung 54 und das galvanische Trennglied 61 zugeführt werden. Entsprechend dem von dem Impulsbreitenmodulator 52 vorgegebenen Strom-Pause-Verhältnis sperren bzw. öffnen die einzelnen Transistoren den Stromdurchgang in dem vorgegebenen 1 kHz-Takt und regeln so die Stromversorgung der zu dem Induktor 18 führenden T-Phase gewünschten Sinn. The current phases are regulated in four-quadrant operation, the means for each current phase the line output stage contains according to the structure of the preceding servo controller four power transistors. The connection point V of the inductor 18 is regulated by the four power transistors 56 to 59, of which the transistor 56 for the positive half sine wave in the forward direction v the transistor 57 for the negative half sine wave in the forward direction v'der transistor 58 for the positive half sine wave in the reverse direction r, and the transistor 59 for the negative half sine wave in the reverse direction r 'is responsible. The control signals for forward travel the transistors 56, 57 via line 53 and the Galvanic isolator 60 is supplied while the control signals for reverse travel the transistors 58, 59 via the line 54 and the galvanic isolating element 61 are supplied will. Corresponding to the current / pause ratio specified by the pulse width modulator 52 block or open the individual transistors, the passage of current in the specified 1 kHz clock and regulate the power supply of the T-phase leading to the inductor 18 desired sense.

Parallel zu den Transistorgruppen 56,57 und 58,59 ist als Schutzbeschaltung für die Transistoren jeweils ein Varistor 63, das heißt ein spannungsabhängiger Widerstand, und ein aus einem Widerstand 64 und einem Kondensator 65 bestehendes RC-Glied angeordnet. Durch diese doppelte Schutzbeschaltung werden Spannungsspitzen, die den Transistoren schaden könnten, unterdrückt. In parallel with the transistor groups 56,57 and 58,59 there is a protective circuit a varistor 63 for each of the transistors, that is to say a voltage-dependent one Resistor, and one consisting of a resistor 64 and a capacitor 65 RC element arranged. This double protective circuit prevents voltage peaks, that could damage the transistors, suppressed.

Entsprechend wird der Stromfluß zu dem Anschlußpunkt Wdes Induktors 18 durch die Leistungstransistoren 66 bis 69 im Vierquadrantenbetrieb geregelt. Der Transistor 66 ist für die positive Sinushalbwelle in der Vorwärtsrichtung, der Transistor 67 für die negative Sinushalbwelle in der Vorwärtsrichtung, der Transistor 68 für die positive Sinushalbwelle in der Rückwärtsrichtung, und der Transistor 69 für die negative Sinushalbwelle in der Rückwärtsrichtung zuständig. Die Steuersignale für die Vorwärtsfahrt werden den Transistoren 66, 67 über die Leitungen 53, 53' und das galvanische Trennglied 70 zugeführt, während die Steuersignale für die Rückwärtsfahrt den Transistoren 68, 69 über die Leitungen 54, 54' und das galvanische Trennglied 71 zugeführt werden, wobei die einzelnen Transistoren wiederum in dem von dem Impulsbreitenmodulator 52 vorgegebenen Strom-Pause-Verhältnis öffnen bzw. Accordingly, the flow of current to the connection point W of the inductor becomes 18 regulated by the power transistors 66 to 69 in four-quadrant operation. The transistor 66 is for the positive half sine wave in the forward direction, the Transistor 67 for the negative half sine wave in the forward direction, the transistor 68 for the positive half sine wave in the reverse direction, and the transistor 69 responsible for the negative half sine wave in the reverse direction. The control signals for forward travel, the transistors 66, 67 are connected to the lines 53, 53 ' and the galvanic isolator 70 supplied while the control signals for the reverse drive the transistors 68, 69 via the lines 54, 54 'and the galvanic isolator 71 are fed, the individual transistors in turn in that of the pulse width modulator 52 open resp.

sperren und so die Stromversorgung zu dem Anschlußpunkt W des Induktors 18 in dem gewünschten Sinn regeln. Der Anschlußpunkt Udes Induktors 18 bleibt ungeregelt.block and so the power supply to the connection point W of the inductor 18 regulate in the desired sense. The connection point U of the inductor 18 remains unregulated.

Parallel zu den Transistorgruppen 66,67 und 68,69 ist jeweils wieder eine doppelte Schutzbeschaltung aus einem Varistor 63 und einem RC-Glied mit einem Widerstand 64 und einem Kondensator 65 vorgesehen. Parallel to the transistor groups 66,67 and 68,69 is again in each case a double protective circuit consisting of a varistor 63 and an RC element with one Resistor 64 and a capacitor 65 are provided.

Um die durch das ständige Takten des Leistungsverstärkers hervorgerufenen und auf die Schalttransistoren 56 bis 69 einwirkenden lnduktionsspannungsspitzen zu begrenzen, ist parallel zu den Motorwicklungen des Induktors 18 eine Induktionsspannungs-Begrenzungsschaltung vorgesehen. Durch diese Induktionsspannungs-Begrenzungsschaltung wird in den Strompausen zwischen den Stromimpulsen jeweils die Motorwick- lung elektrisch geschlossen. Dadurch fließt in diesem geschlossenen Kreis in den Strompausen der durch die Selbstinduktion der Motorwicklung hervorgerufene Strom, und das Magnetfeld des Motors bleibt dadurch nahezu erhalten. Die Induktionsspannungsspitzen hingegen werden durch die Schaltung stark verringert. To those caused by the constant pulsing of the power amplifier and induction voltage spikes acting on the switching transistors 56 to 69 to limit, an induction voltage limiting circuit is parallel to the motor windings of the inductor 18 intended. This induction voltage limiting circuit is used in the current breaks between the current pulses the motor winding electrical closed. As a result, the current caused by the self-induction of the motor winding, and the magnetic field the engine is almost preserved. The induction voltage peaks, however are greatly reduced by the circuit.

Die Induktionsspannungs-Begrenzungsschaltun umfaßt einen Schalttransistor 74, ein aus dem Widerstand 75 und dem Kondensator 76 bestehendes RC-Glied und einen Lastwiderstand 77, sowie die zugeordneten Gleichrichter 78. Der Eingang des Schalttransistors 74 ist mit dem Impulsbreitenmodulator 52 logisch verknüpft, und zwar über das ODER-Glied 80 und das NlCHT-Glied 81. Zwischen dem NlCHT-Glied 81 und dem Transistor 74 ist eine galvanische Trennstufe 82 zwischengeschaltet. Infolge dieser Schaltung wird der Transistor 74 leitend, wenn die Phascn-Schalttransistoren 56 bis 59 und 66 bis 69 sperren, das heißt in den sogenannten Strompausen zwischen den Stromimpulsen. Durch die Selbstinduktion der Motorwicklung des Induktors 18 bleibt in diesen Strompausen das Magnetfeld des Motors nahezu erhalten. Infolge dieses Zusammenspiels entsteht in seiner Wirkung ein Regelverhalten, das einer Amplitudenregelung in etwa gleichkommt. Hinsichtlich der Regelempfindlichkeii, Regelgeschwindigkeit und Dynamik verhält sich dieser nach dem Impulsbreiten- oder Impulsdauerverfahren arbeitende Regler mit der beschriebenen Leistungsstufe wesentlich besser als ein nach dem Phasenanschnittsverfahren arbeitender Regler, so daß mit einem solchen Regler arbeitendes Positionierungssystem nunmehr die Konstruktion einer Kreuzschlittenmaschine mit einem Linearmotorantrieb mit hoher Regelempfindlichkeit und hoher Regelgeschwindigkeit ermöglicht. The induction voltage limiting circuit comprises a switching transistor 74, an RC element consisting of the resistor 75 and the capacitor 76, and one Load resistor 77 and the associated rectifier 78. The input of the switching transistor 74 is logically linked to the pulse width modulator 52, through the OR gate 80 and the NlCHT element 81. Between the NlCHT element 81 and the transistor 74 is a galvanic isolating stage 82 interposed. As a result of this circuit will the transistor 74 conducts when the phase switching transistors 56 to 59 and 66 to 69 block, i.e. in the so-called current breaks between the current pulses. Due to the self-induction of the motor winding of the inductor 18 remains in these current breaks the magnetic field of the motor is almost preserved. As a result of this interaction arises in its effect a control behavior which is roughly equivalent to an amplitude control. Regarding the control sensitivity, control speed and dynamics This controller works according to the pulse width or pulse duration method with the performance level described is much better than one based on the phase control method working controller, so that a positioning system working with such a controller now the construction of a compound slide machine with a linear motor drive with high control sensitivity and high control speed.

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Claims (12)

Patentansprüche: 1. Kreuzschlittenmaschine mit numerischer Bahn steuerung für die Bearbeitung von Glasscheiben, insbesondere zum Schneiden oder zum Kantenschleifen von Glasscheiben, bei der die Antriebsmotore für die beiden Achsen jeweils von einer einen das Wegprogramm enthaltenden Datenspeicher, einen Mikrocomputer und einen Servoregler mit einem Geschwindigkeits-lstwert-Geber und einen Weg-Rückmelde-Geber umfassenden Regelschaltung angesteuert werden, dadurch gekennzeichn e t, daß als Antriebssystem für den Kreuzschlitten (6) positionierbare lineare Asynchronmotore (18, 19; 24,25) verwendet werden, deren Regelung nach dem Impulsbreitenmodulationsverlahren erfolgt. Claims: 1. Cross slide machine with numerical path control for processing glass panes, especially for cutting or edge grinding of glass panes, in which the drive motors for the two axes each from one a data memory containing the route program, a microcomputer and a Servo controller with a speed actual value encoder and a position feedback encoder comprehensive control circuit are controlled, characterized in that as Drive system for the compound slide (6) positionable linear asynchronous motors (18, 19; 24,25) can be used, the regulation of which is based on the pulse width modulation method he follows. 2. Kreuzschlittenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktoren (18, 24) der Linearmotore als die beweglichen Teile mit dem Kreuzschlitten (6) verbunden, und die Sekundärelemente der Linearmotore als in der jeweiligen Achsrichtung festgelegte Metallschienen (19, 25) ausgebildet sind. 2. Cross slide machine according to claim 1, characterized in that that the inductors (18, 24) of the linear motors as the moving parts with the compound slide (6) connected, and the secondary elements of the linear motors as in the respective axis direction fixed metal rails (19, 25) are formed. 3. Kreuzschlittenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Krcuzschlitten (6) in den beiden Achsrichtungen verfahrenden Wellen (9, 10) übereinander angeordnet und auf jeweils seitlich des Arbeitstisches angeordneten Schienenpaaren (13, 15) über Lagerschlitten (12, 14) verschiebbar gelagert sind, und daß jede Welle (9, 10) mit zwei Induktoren (18, 24) versehen ist, die den Lagerschlitten (12, 14) benachbart angeordnet sind. 3. Cross slide machine according to claim 1 or 2, characterized in that that the shafts moving the Krcuzschlitten (6) in both axial directions (9, 10) arranged one above the other and arranged on each side of the work table Pairs of rails (13, 15) are mounted displaceably via bearing slides (12, 14), and that each shaft (9, 10) is provided with two inductors (18, 24) which the bearing slide (12, 14) are arranged adjacent. 4. Kreuzschlittenmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß jeder Induktor (18) aus zwei gegeneinander gerichteten Kernen (20, 26) besteht, zwischen denen die das jeweils feststehende Sekundärteil bildenden Metallschienen (19, 25) angeordnet sind. 4. Cross slide machine according to one or more of the claims 1 to 3. characterized in that each inductor (18) consists of two against each other directed cores (20, 26), between which the fixed Metal rails (19, 25) forming the secondary part are arranged. 5. Kreuzschlittenmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die linearen Asynchronmotore Dreiphasen-Drehstrom-Motore sind. 5. Cross slide machine according to one or more of the claims 1 to 4, characterized in that the linear asynchronous motors are three-phase three-phase motors are. 6. Kreuzschlittenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Impulsbreitenmodulationsverfahren arbeitende Regelschaltung einen Vierquadranten-Regler mit einem Leistungsverstärker mit einer Leistungstransistor-Verstärker-Endstufe (55) aufweist. 6. Cross slide machine according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the control circuit operating according to the pulse width modulation method a four-quadrant controller with a power amplifier with a power transistor amplifier output stage (55). 7. Kreuzschlittenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Impulsbreitenmodulationsverfahren arbeitende Regelschaltung einen Vierquadranten-Regier mit einem Leistungsverstärker mit einer Thyristor-Endstufe mit löschbaren Thyristoren aufweist. 7. Cross slide machine according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the control circuit operating according to the pulse width modulation method a four-quadrant controller with a power amplifier with a thyristor output stage having erasable thyristors. 8. Kreuzschlittenmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsverstärker eine parallel zu dem Induktor (18) geschaltete Begrenzungsschaltung für die durch das Takten bei der Impulsbreitenmodulation hervorgerufenen Induktionsspannungen aufweist. 8. Cross slide machine according to claim 6 or 7, characterized in that that the power amplifier has a limiting circuit connected in parallel to the inductor (18) for the induction voltages caused by the clocking in the pulse width modulation having. 9. Kreuzschlittenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspannungs-Begrenzungsschaltung einen Schalttransistor (74), eine RC-Kombination (75, 76) und einen Lastwiderstand (77) umfaßt, wobei der Schalttransistor (74) von dem Impulsbreitenmodulator (52) über ein ODER-Glied (80), ein NlCHT-Glied (81) und eine galvanische Trennstufe (82) angesteuert wird. 9. Cross slide machine according to claim 8, characterized in that that the induction voltage limiting circuit has a switching transistor (74), a RC combination (75, 76) and a load resistor (77), wherein the switching transistor (74) from the pulse width modulator (52) via an OR gate (80), a NIGHT gate (81) and a galvanic isolating stage (82) is controlled. 10. Kreuzschlittenmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeits-lstwertgeber für jede Achse aus einem Linear-Potentiometer (31, 34) besteht, dessen abgegriffene Spannung durch ein elektronisches Differenzierglied (46, 47) differenziert wird. 10. Cross slide machine according to one or more of the claims 1 to 9, characterized in that the actual speed value transmitter for each Axis consists of a linear potentiometer (31, 34) whose voltage is tapped is differentiated by an electronic differentiator (46, 47). 11. Kreuzschlittenmaschine nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitslstwertgeber für jede Achse aus einem linearen Impuisgeber mit einem nachgeschalteten Frequenz-Spannungs-Wandler besteht. 11. Cross slide machine according to claim 1 to 9, characterized in that that the actual speed value encoder for each axis consists of a linear impulse encoder with a downstream frequency-voltage converter. 12. Kreuzschlittenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg-Rückmeldegeber (31, 33) aus einem l,inear-Digital-Geber mit Vorwärts-Rückwärts-Erkennung besteht. 12. Cross slide machine according to one of claims 1 to 11, characterized characterized in that the position feedback encoder (31, 33) consists of a linear digital encoder with forward-backward detection. Die Erfindung betrifft eine Kreuzschlittenmaschine mit numerischer Bahnsteuerung für die Bearbeitung von Glasscheiben, insbesondere zum Schneiden oder zum Kantenschleifen von Glasscheiben, bei der die Antriebsmotore für die beiden Achsen jeweils von einer einen das Wegprogramm enthaltenden Datenspeicher, einen Mikrocomputer und einen Servoregler mit einer einen Geschwindigkeits-lstwert-Geber und einen Weg-Rückmelde-Geber umfassenden Regelschaltung angesteuert werden. The invention relates to a compound slide machine with numerical Path control for the processing of glass panes, especially for cutting or for edge grinding of glass panes, where the drive motors for the two Axes each from a data memory containing the route program, one Microcomputer and a servo controller with a speed actual value encoder and a control circuit comprising a position feedback transmitter. Bei den bekannten Kreuzschlittenmaschinen dieser Art werden als Antriebsmotore zum Positionieren des Werkzeugschlittcns rotierende Elektromotore eingesetzt, und zwar in der Regel Gleichstrommotore, die mit Hilfe einer Regelschaltung mit dem genannten Aufbau geregelt werden. Die Rotationsbewegung dieser Motore wird mit Hilfe geeigneter Konstruktionselemente in die gewünschte Linearbewegung umgesetzt. Für die Umsetzung der Rotationsbewegung in die Linearbewegung werden die bekannten Antriebselemente wie Spindeltriebe oder Zahnstangengctriebe, oder, wie im Falle der in der DE-PS 26 46 062 beschriebenen Glasschneidemaschine, ein Zahnriemenantrieb benutzt. In the known compound slide machines of this type, the drive motors rotating electric motors are used to position the tool slide, and although usually DC motors that use a control circuit with the mentioned structure are regulated. The rotational movement of these motors is made with the help suitable construction elements converted into the desired linear movement. For the conversion of the rotational movement into the linear movement are the known drive elements such as spindle drives or rack and pinion drives, or, as in the case of the DE-PS 26 46 062 described glass cutting machine, a toothed belt drive is used. Alle bekannten mechanischen Übertragungssysteme für die Umsetzung der Rotationsbewegung der Antriebsmotore in die Linearbewegungen des das Werkzeug tragenden Schlittens sind einem mehr oder weniger hohen Verschleiß unterworfen, worunter die Genauigkeit der Positionierung leidet. Darüber hinaus treten bei den erforderlichen hohen Werkzeuggeschwindigkeiten von bis zu 60 m/min und mehr und den damit verbundenen Beschleunigungskräften erhebliche mechanische Belastungen in den Übertragungssystemen auf, die sich ebenfalls nachteilig auf die Genauigkeit und auf die Lebensdauer der Getriebe auswirken. All known mechanical transmission systems for implementation the rotational movement of the drive motors into the linear movements of the tool supporting slides are subject to a more or less high level of wear, which affects the accuracy of the positioning. In addition, the required high tool speeds of up to 60 m / min and more and the associated acceleration forces considerable mechanical loads in the transmission systems, which is also detrimental to the accuracy and affect the service life of the gearbox. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen positionierbaren Antrieb für eine Kreuzschlittenmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen mechanische Teile keinem Verschleiß unterworfen sind, so daß stets eine gleichbleibend hohe Positionsgenauigkeit gegeben ist, und der fcrner mit hoher Genauigkeit und hoher Geschwindigkeit positionierbar ist. The invention is based on the object of a positionable To create a drive for a compound slide machine of the type mentioned at the beginning, the mechanical parts of which are not subject to wear, so that one is always the same high positional accuracy is given, and the fcrner with high accuracy and can be positioned at high speed.
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