<Desc/Clms Page number 1>
Interpolations einrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf Interpolations- oder Extrapolationseinrichtungen, insbesondere für automatische Werkzeugmaschinen. Eine automatische Werkzeugmaschine kann verwendet werden, um ein Werkstück entsprechend einer vorausbestimmten Schablone (Lehre) zu formen, und es ist vorgeschla- gen worden, dies durch eine Aufzeichnung von Signalen auf einem Lochstreifen oder einem Tonband aus- zuführen. Die aufgezeichneten Signale bestimmen Verschiebungen in einer oder mehreren zugeordneten
Richtungen von einem Bezugspunkt aus, die das Zentrum des Schneidewerkzeuges von einer andern Be- zugslage des Werkstückes aus vollführen muss.
Die aufgezeichneten Signale werden nacheinander von dem Aufzeichnungsstreifen abgenommen und dazu verwendet, um Steuersignale fUr die Servomechanis- men zu erhalten, welche die erforderlichen Verschiebungen zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück bewerkstelligen. Falls die verlangte Schablone (Modell) genau reproduziert werden muss, kann es erfor- derlich sein, zwischen den aufgezeichneten Steuersignalen eine Interpolation zu benützen, wenn die
Zahl der aufgezeichneten Zeichen nicht allzu gross werden soll.
Um eine solche Interpolation zustande zu bringen, ist vorgeschlagen worden, eine interpolierende oder extrapolierende Einrichtung zu verwenden, worin mindestens drei Signaleingangspunkte (Werte) und i ein oder mehrere Signalausgangspunkte durch mindestens zwei Transformatoren miteinander gekoppelt sind, welche so angeordnet sind, dass bei der Einbringung von geeigneten Wechselstromsignalen in die
Eingangspunkte ein Ausgangssignal an einer oder jeder Ausgangsklemme erscheint. Jedes Ausgangssignal stellt die Ordinate eines Punktes auf einer Kurve dar, die durch die Transformatoren und die aufgebrach- ten Signale festgelegt ist.
Die interpolierenden oder extrapolierenden Einrichtungen nach diesen früheren Vorschlägen werden nachfolgend als Einrichtungen bekannter Art bezeichnet. Es sind verschiedene Wege vorgeschlagen wor- den, in welchen eine Reihe der Ausgangsklemmen und drei Eingangsklemmen durch zwei Transformato- ren untereinander in solcher Art verbunden sind, dass, wenn gleichphasige Wechselstrom signale, die drei
Ordinaten einer quadratischen Kurve entsprechen, an die Eingangsklemmen gelegt werden, an den Aus- gangsklemmen Signale auftreten, die die Ordinaten von regelmässig und dichter aneinandergereihten Punk-
EMI1.1
terer Klemmen für eine Einrichtung zur linearen Zwiacheninterpolation vorzusehen, die im Prinzip aus einem regelmässig angezapften Autotransformator besteht,
so dass das relativ kleine Intervall zwischen zwei Ausgangsimpulsen durch den Einfluss der linearen Interpolation in diesem Intervall noch weiter unterteilt werden kann. Es kann also abgeschätzt werden, dass, sofern man die Ausgangsimpuls nacheinander von den Klemmen des besagten Interpolators abnimmt, die Ausgangskurve des Gerätes nach einer Reihe von kleinen diskreten Stufen schwankt. Die Zahl dieser Stufen in dem Intervall zwischen zwei Ausgangsklemmen an dem Hauptinterpolator kann als Rauhigkeit bezeichnet werden, und es ist notwendig, die Spannweite, das ist der Bogen zwischen dem ersten und dritten Eingangspunkt, des Interpolators so zu wählen, dass der Fehler, der durch die Rauhigkeit (Impulsabstand) entsteht, eine erlaubte Grenze nicht Uberschreitet.
In der eingehenden Beschreibung der franz. Patentschrift Nr. 1. 155. 115 wurde vorgeschlagen, in der Kontrolleinrichtung einer automatischen Werkzeugmaschine für die Interpolation Mittel vorzusehen, um die aufeinanderfolgenden Koordinaten eines gesuchten geometrischen Ortes (längs dessen z. B. gearbeitet
<Desc/Clms Page number 2>
werden soll) getrennt als Funktionen einer gewöhnlichen unabhängigen Variablen (z. B. der Zeit) zu in- terpolieren. Es war der Zweck dieser Einrichtung, die Spannweite des Interpolators zu vergrössern, falls die Krümmung an der betreffenden Stelle des geometrischen Ortes klein ist, um die Arbeitsgeschwindig- keit des im folgenden beschriebenen Verfahrens der Krümmung anpassen zu können.
In einigen Fällen ijedoch beschränkt die Rauhigkeit (grobe Stufung) des linearen Zwischeninterpolators den verwendbaren
Bereich auf ein geringeres Mass, als dies mit Rücksicht auf den Zwischenraum der Ausgangsimpulse des quadratisch arbeitenden Hauptinterpolators der Fall wäre.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte Interpolations-oder Extrapolationsein- richtung mit dem Ziel, die oben genannten Einschränkungen wesentlich zu reduzieren.
Die vorliegende Erfindung betrifft im besonderen eine Einrichtung für die Interpolation oder Extra- polation elektrischer Signale, die aus einem Hauptinterpolator mit mindestens drei Eingängen und Aus- gängen besteht, deren Anzahl grösser ist als die Zahl der Eingänge, und die mit den genannten Eingän- gen durch vorbestimmte Scheinwiderstände verbunden sind, um an den genannten Ausgängen elektrische
Signale zu erzeugen, welche Punkten einer Kurve entsprechen, die durch Signale bestimmt ist, die den genannten Eingängen zugefuhrt werden.
Erfindungsgemäss ist ein Hilfsinterpolator vorgesehen, der we- nigstens drei Eingänge und eine Mehrzahl Ausgänge hat, die untereinander durch vorbestimmte Schein-
EMI2.1
des Ililfsinterpolatorssprechenden Eingänge des Hilfsinterpolators wahlweise mit der entsprechenden Zahl von Ausgängen des
Hauptinterpolators verbindet, wodurch elektrische Signale an den Ausgängen des Hilfsinterpolators er- zeugt werden, die Punkten einer Kurve entsprechen, die durch die den Eingängen des Hauptinterpolators zugeftihrten Signale und die InterpoIationsfunktionder Interpolationseinrichtung bestimmt ist.
Um die vorliegende Erfindung und deren Anwendung besser verständlich zu machen, wird nachste- hend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Hinweis auf die beiliegende Zeichnung näher be- schrieben.
Fig. 1 zeigt einen nichtlinearen Interpolationsapparat entsprechend einer ersten Ausfuhrungsform,
Fig. 2 eine Kurve, auf welche in der Beschreibung der Fig. 1 eingegangen wird, Fig. 3 einen Ausschnitt der Fig. l und Fig. 4 eine Abänderung der Fig. l gemäss einer weiteren Ausführungsart der vorliegenden
Erfindung.
In Fig. 1 bedeutet 1 einen Ausgangsleser und Speicherapparat in Verbindung mit einer Konditionierungs-und einer Folgekontrolleinrichtung für den genannten Speicherapparat und wird noch im Detail beschrieben werden. Die sechs Ausgangsklemmen A, B, C, D, E, F von 1 sollen Signale abgeben, die den
Werten die Koordinaten an entsprechenden Punkten des benötigten geometrischen Ortes entsprechen. Die Punkte A und C sind mit den Enden einer Transformatorwicklung 2 verbunden, welche durch Anzapfungen in sechs gleiche Teile geteilt ist, die mit weiteren Transformatorwicklungen 3, 4,. 5,6, 7 verbunden sind. Die Wicklung 5 ist mit der Ausgangsklemme B von 1 verbunden.
Die Transformatorwicklungen 3 - 7 sind miteinander fest gekoppelt und auf einem gemeinsamen Eisenkern gewickelt, und die Windungszahl dieser Wicklungen ist aufeinanderfolgend quadratisch gestuft ; zu diesem Zweck sind entspre- chende Wicklungsteile beiderseits der Wicklung 5 aufgebracht. Wie man sieht, ergeben diese Transformatorwicklungen einen parabolischen Interpolator. Wicklungen wie 3, 4, 5, 6, 7 sollen als parabolische Saugwicklungen bezeichnet werden. Auch die Wicklungen von 2 sind miteinander fest gekoppelt und auf einen eigenen Kern gewickelt. Diese Wicklungen können lineare Wicklungen genannt werden. Die Klemme von 2, die mit A verbunden ist, hat eine weitere Verbindungsleitung a zu einem der feststehenden Kontakte des dreifachen Arbeitskontaktes des Relais RS7.
Das freie Ende von 3 ist mittels der Leitung b mit einem zweiten Arbeitskontakt von RS7 und der dritte Arbeitskontakt von RS7 ist mit der Wicklung 4 durch die Leitung c verbunden. 4 ist auch mit dem ersten Arbeitskontakt eines andern Relais RS4 verbunden. Das freie Ende von 5 ist durch die Leitung d mit dem zweiten Arbeitskontakt von RS4 und der dritte Arbeitskontakt von RS4 ist durch die Leitung e mit der Wicklung 6 verbunden. Die Leitung e ist auch mit dem ersten Arbeitskontakt eines weiteren Relais RS8 verbunden. Der zweite Arbeitskontakt dieses Relais. ist mittels der Leitung f mit der Wicklung 7 verbunden. und der dritte Kontakt des Relais ist durch die Leitung g mit der Klemme von 2 verbunden, die mit C zusammenhängt.
Die Ausgangspunkte D, E, F sind, wie aus der Zeichnung ersichtlich, mit einem weiteren Autotransformator 8 verbunden, der die unterteilten Wicklungen 9-13 aufweist, analog wie die Wicklung 2, die die Wicklungen 3 - 7 besitzt. Die Klemme von 8, die mit D durch die Leitung h verbunden ist, und die Klemmen 9 - 13, die neben 8 liegen, besitzen die Verbindungsleitungen i, j, k, l, m. Die Leitungsverbindung mit dem andern
<Desc/Clms Page number 3>
Ende von 8 ist mit n bezeichnet. Die Leitungen h, i, j sind mit den drei Arbeitskontakten des Relais RS9 verbunden. Die Leitungen j, k, l sind mit den drei Arbeitskontakten eines andern Relais RS3 und die Lei- tungen l, m, n sind mit den Arbeitskontakten eines weiteren Relais RS10 verbunden.
Die beweglichen Kon- takte von RS7 und RS8 haben jeweils eine gemeinsame Verbindung zu den Kontakten des weiteren Re- lais RS1, und die Kontakte von RS9 und RS10 haben jeweils eine Verbindung mit den Kontakten des Re- lais RS6. Die Punkte A, B, C sind überdies mit den Kontakten eines andern Relais RS2 verbunden, und die
Punkte D, E, F sind jeweils mit den Kontakten des Relais RS5 verbunden.
Die Bezugsziffer 14 bezeichnet eine Transformatorwicklung, ähnlich den Transformatorwicklungen
2 und 8, die in sechs Teile gleichmässig unterteilt ist. Die Punkte der Unterteilung sind mit den weite- ren Transformatorwicklungen 15 - 19 verbunden, die einen gemeinsamen Kern besitzen. Die Windung- zahlen von 15 - 19 sind quadratisch gestuft, wie dies früher in bezug auf die Transformatorwicklung 3 - 7 beschrieben wurde. In ähnlicher Weise bezeichnet 20 eine andere Transformatorwicklung, die so wie 14 unterteilt ist, wobei die Punkte der Unterteilung mit den Transformatorwicklungen 21 - 25 ver- bunden sind, die auf einem Kern gewickelt sind und auch in quadratischem Verhältnis stehen.
Die End- klemmen von 14 sind mit den Endklemmen einer im Halbkreis bl liegenden Kontaktreihe verbunden, deren dazwischen liegende Kontakte mit den entsprechenden von 14 abliegenden Klemmen von 15 - 19 verbunden sind. Ähnlich sind die Klemmen von 20 mit der andern Kontaktreihe des Halbkreises b2 ver- bunden. Die dazwischen liegenden Klemmen sind mit den von 20 abliegenden Klemmen von 21 - 25 verbunden. Die Kontaktbahnen bl, b2 sind so angeordnet, dass sie einen ganzen Kreis bilden, der durch den im Zentrum befindlichen. über den ganzen Kreis drehbaren Kontaktarm 32, der auf der Welle 28 sitzt, abgetastet werden kann.
Von den Relais sind die Kontakte von RS1, RS2 und RS3 ausserdem mit einer gemeinsamen Leitung zu den Endanschlilssen von 14 und der von 14 abliegenden Klemme von 17 verbunden, so dass, wenn RS2 geschlossen ist, die Klemme 17 das Signal von B empfängt. In ähnlicher
Weise sind die Kontakte von RS4, RS5 und RS6 gemeinsam mit den Endklemmen von 20 und der Klemme von 23 verbunden, die von 20 abliegt. Die Kontakte von RS1 - RS10 werden gemeinsam von den Relais, die mit R1 - R10 bezeichnet sind, betätigt, und diese Relais erhalten die Erregungsströme von der Leitung
31, die auf ein positives Potential fahrt, u. zw. über den Relaiskontakt RS11 und den rotierenden Kontakt- arm 33, der über die Kontakte cl-c6, wie in der Zeichnung zu ersehen ist, rotiert.
Der Kontakt cl ist in Serie mit R7 und R1 mit Erde verbunden, c2 ist über R4 geerdet, c3 ist in Serie mit R8 und R1 geerdet, und c4 liegt in Serie R9 und R6 an Erde. Ferner ist c5 über R3 an Erde gelegt und c6 in Serie mit RIO und
R6 geerdet. Die Achse, um welche 33 rotiert, ist durch eine mechanische Kupplung, die durch die ge- strichelte Linie 30 bezeichnet ist, mit dem Getriebe 27 verbunden, das einen beliebigen Aufbau haben kann und ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 3 aufweist, so dass die Welle, die mit 29 bezeichnet ist und mit der der Arm 32 rotiert, dreimal so rasch umläuft als 33. Der Arm 32 ist durch eine Welle 28 mit einem Kontrollschalter 26 gekuppelt, der die Kontrollsignale vom Bandleser (Aufnahmegerät) 1 über die
Leitung 34 empfängt.
Der Ausgang von 26 erzeugt die Antriebsenergie für das Kontrollrelais Ril, das auf
RS11 wirkt, und die Kontrollsignale, die dazu dienen, um die Frequenz, mit der die Signalgruppen vom
Speicherband gelesen werden sollen, zu bestimmen. R2 und R5, die wirksamen Relais fur RS2 und RS5, sind über den Umschaltkontakt RS11 in Serie an Erde gelegt, so dass, bei der Erregung von Rll, RS11 von der gezeichneten Lage in die andere Stellung gelangt und 31 den Strom durch R2 und R5 liefert und daher die Relaiskontakte RS2 und RS5 schliessen.
Das Blockschaltbild 1 der Fig. 1 enthält, wie vorher erwähnt, Speichereinrichtungen, die die Speicherung analoger Signale, welche fünf verschiedene Werte einer Koordinate darstellen, ermöglichen. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Teiles der Fig. I. Die Kästchen SI - S5 stellen fünf Speicher dar, die eine beliebige bekannte Bauart haben können. FUr das Beispiel der vorliegenden Erfindung kann man annehmen, dass sie Autotransformatoren enthalten, die abwechselnderweise Signale empfangen und die bewegliche Kontakte haben, die entsprechend den zu speichernden Signalen umgestellt werden. Der
Block 36 bedeutet einen Bandleser, der wieder von irgendeiner bekannten Bauart sein kann und der fähig ist, Signale in der üblichen Weise vom Band zu lesen, von dem ein Bruchstück mit 37 bezeichnet ist.
Der Block 38 vergegenwärtigt eine Kontrolleinrichtung, die eine Überwachung der Speicher SI - S5 durchfuhrt und von beliebiger Bauart sein kann. Eine mögliche Bauart des Blockes 38 wurde früher in der vorerwähnten älteren Patentschrift beschrieben und wird hier nicht weiter behandelt. Signale, die zu speichern sind, werden durch 36 mit dem Kanal 40 zu den Speichern SI - S5, wie dargestellt, weitergeleitet. Obgleich der Kanal 40 als einfache Leitung dargestellt ist, kann er in der Praxis aus einigen Leitungen bestehen. Die Signale werden von 36 der Kontrolleinrichtung 38 über den Kanal 39, der wieder mehr als eine Leitung enthalten kann, übermittelt.
Der Block 38 schafft die selektive Bedingung für die
<Desc/Clms Page number 4>
Speicher, die die durch den Kanal 40 empfangenen Signale speichern sollen, d. h. also, dass von 38 ein Signal in jedem der Speicher SI - S5 gespeichert werden kann. Der Block 41 versinnbildlicht einen Wahlschalter, der die Ausgangsklemmen A - F besitzt, übereinstimmend mit den Ausgangspunkten, die mit jenen nach Fig. l gleich zu setzen sind.
Der Wählschalter 41 wirkt in Verbindung mit 38 in zusami mengeschalteten ausgewählten Gruppen von jeweils dreien der Speicher SI-S5 auf die Ausgangspunkte A, 3, C, D, E und F. Überdies ist 41 in Verbindung mit dem Block 38 zusammen in Reaktion mit den Signalen, die vom Bandleser abgeleitet werden. und der Bandleser wird durch Hilfssignale zu bestimmten Zeiten angeregt, welche Signale eine Impulsform oder eine analoge Form haben können und von 26 über die Verbindung 35 abgeleitet werden. Die oben erwähnten Hilfssignale werden von 36 über die Verbindung 34 dem Schalter 26 zugeführt.
Ehe die Wirkungsweise der Schaltung von Fig. l richtig verstanden werden kann, ist es nötig, die Funktion der Transformatorwicklungen, z. B. 2 - 7, zu verstehen. Es sei angenommen, dass die Verschiebungen eines Elementes, z. B. eines Supports einer Fräsmaschine in einer Koordinatenrichtung, z. B. in der Y-Richtung eines cartesischen Koordinatensystems. hervorgerufen werden und dass dasselbe Element i von den in gleichen Abständen folgenden Impulsen in einer andern Koordinatenrichtung oder abwechslungsweise, in bezug auf einen unabhängigen Parameter, z. B. der Zeit T verschoben wird, der in beliebiger Weise gegeben sein kann, so wie z. B. durch die Rotation einer Welle im Kontrollmechanismus einer Werkzeugmaschine. Ferner wird angenommen, dass die Differenz der Parameterwerte T, die aufeinanderfolgenden Funktionswerte entsprechen, gleich sind.
Es ist festzustellen, dass die Klemmen A, B, C in Fig. l Signale aufnehmen, die aufeinanderfolgenden Werten Y entlang einer gesuchten Kurve entsprechen, da die Wicklungen 3 - 7 symmetrisch zum Eingangspunkt B, der das Signal empfängt, angeordnet und in gleichen Intervallen entlang 2 verbunden und in quadratischer Art, wie beschrieben, aus- gelegt sind und dass die Signale, die in den Leitungen a bis g aufgebaut werden, Punkte auf einer parabolischen Kurve darstellen. So erzeugen bei aufeinanderfolgenderübernahme der Signale durch die Leitungen a bis g die Transformatorwicklungen die wirksame parabolische Interpolation entlang der Kurve, die durch die Signale A bis C dargestellt wird.
Die Wirkungsweise der drei parabolischen Interpolatoren, die die Transformatorwicklungen 9 - 13, 15-19, 21-25 enthalten, ist mit der oben beschriebenen gleich. Im folgenden werden die parabolischen Interpolatoren entsprechend deren linearen Wicklungen mit 2, 8, 14 und 20 bezeichnet. Die Fig. 2 zeigt eine Reihe von Punkten, bezeichnet mit Yl-Y5, übereinstimmend mit den Werten der X-Koordinaten XI-X5 eines benötigten Bereiches der X, Y-Ebene. Yl-Y5 sind die in den analogen Speichern SI - S5 konservierten Signale. Die Speicher SI - S3 sind mit den Ausgangspunkten A, B, C und die Speicher S3 - S5 mit den Ausgangspunkten D, E, F verbunden. Es wird im folgenden zu ersehen sein, dass, z. B. bei einer Anwendung des beschriebenen Apparates, die Bezugspunkte, die die interpolierende Kurve definieren, jene sind, die vom Band abgelesen werden, z. B.
Yl-YS. und der Apparat weitere Zwi- schenpunkte (Funktionswerte), wie y2 - y6, zwischen die aufgezeichneten Werte einfugt, und somit die Zahl der Bezugspunkte mit 3 multipliziert werden kann.
Unter der Annahme, dass ein Hilfssignal vom Band 37 abgenommen wird, das anzeigt, dass keine weitere Minderung der"Rauhigkeit"der Kommandosignale, die zu der Kontrolleinrichtung geleitet werden, für die Verschiebung in der Y-Richtung benötigt wird, wird dieses Signal durch die Leitung 34 nach 26 übertragen. 26 hält einen Strom in Rll für eine gewünschte Zeitperiode aufrecht oder unterbricht ihn, und RSU'schaltet in die andere Lage um, so dass also die eingezeichneten Relais R2 und R5 anziehen.
Die Relaiskontakte RS2 und RS5 werden daher geschlossen. und alle Übrigen Relaiskontakte der Anordnung bleiben offen. In dieser Stellung werden die Signale über A, B, C direkt zu den Eingangsklemmen des Interpolators 14 übeitiagen. und dei Folgeumschaltkontaktaim 32, der sich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit bewegt, leitet die Signale auf eine parabolische Kurve zwischen die Bezugspunkte, in gleichartiger Weise wie bei der obenbeschriebenen Interpolationsmethode. Es ist klar, dass, wenn der Kontaktarm 32 den Halbkreis bl und b2 durchlaufen hat, der Bandleser und die Folgekontrolleinrichtung Ersatzsignale für A und B beschafft haben, so dass, wenn 32 wieder nach bl kommt, zwischen neuen Wertepaaren interpoliert wird. Natürlich ist das Signal, das bei F war, nun bei A, und der Interpolationsprozess schreitet weiter.
Falls jedoch die Leitung 34 ein Signal empfängt, das anzeigt, dass die Division der Rauhigkeit der gewünschten Signale durch drei durchzuführen ist, schaltet 26 den Strom des Relais Rll ein, und der Kontakt RS11 wird wieder in die eingezeichnete Lage gebracht. Falls der Kontaktarm 33 des Kontaktkreises cl-cl weiter gezogen wird, wie in der Anordnung gezeigt wird, und cl passiert, werden die Relais R1 und R7 angezogen, die Kontakte RS1 und RS7, die die Ausgangsleitungen.
A, B, C des parabolischen Interpolators 2 mit den Eingangspunkten. des parabolischen Interpolators 14 verbinden, geschlossen,
<Desc/Clms Page number 5>
und der Kontaktarm 32 erzeugt die darauf folgenden Signale, die die Y-Koordinaten der Punkte dartel- len, Signale, deren Punkte auf einer Parabel liegen und die durch die Signale aus a, b und c und durch die
Rotation von 32 bestimmt sind. Wenn der erste Halbkreis von 32 durchlaufen ist, wird sich 33 mittels des
Getriebes 27 weiter bewegt haben und mit c2 Kontakt erhalten, und das Relais R4 wird erregt, so dass die
Relaiskontakte RS4 geschlossen sind, die über c, d, e mit den Eingangsklemmen des Interpolators 20ver- bunden sind.
Es ist klar, dass 32 nun wirksam ist, um interpolierte Punkte auf einer Parabel zu beschaf- fen, die durch die Signale über c, d, e und die Rotation von 32 definiert sind. Am Ende der Abtastung der
Kontakte b2 durch 32 wird 33 den Kontakt c3 erreicht haben, und die Relais R8 und R1 werden erregt und die Relaiskontakte RS8 und RS1 somit geschlossen, so dass die Punkte e, f, g mit den Eingangspunkte des parabolischen Interpolators 14 verbunden sind. Der Kontaktarm 32 setzt die Abtastung der Kontakte bl fort und besorgt die parabolische Interpolation zwischen den Signalen e, f, g.
Um dies zu vervollstlndi- gen, erreicht 32 wieder den Halbkreis b2 und 33 gelangt nach c4, so dass die Relais R9 und R6 angezogen sind, die Relaiskontakte RS9 und RS6 also geschlossen sind und die Signale, die auf der parabolischen Kurve durch die Signale von D, E und F definiert sind und die h, i und 1 übermittelt, somit dem Interpolator veri bunden sind, dass dieser Interpolator die Interpolation zwischen den Punkten, die mit den Signalen h, i, j identisch sind, vornimmt.
Zur Vervollständigung wird der Arm 33 nach c5 bewegt, R3 spricht an. und die
Relaiskontakte RS3 sind geschlossen, so dass die Punkte j, k, l mit den Eingangsklemmen des parabolischen
Interpolators 14 verbunden sind und 32 die Signale auf der parabolischen Kurve interpoliert, die durch die Signale auf j, k, l definiert sind. 32 gelangt wieder zur Kontaktbahn b2 und 33, erreicht c6, erregt
R6 und RIO und schliesst RS6, und Ris10 verbindet also die Signale über 1, m, n zu den Eingangspunkten des parabolischen Interpolators 20.
Daher werden die Signale von den ersten parabolischen Interpolatoren 2 und 8 naturlich in aufeinanderfolgenden Gruppen von dreien ausgewählt und werden mit den zweiten In- terpolatoren 14 und 20 wechselweise verbunden, so dass die Zahl der Parabelpunkte von einer entspre- chenden Anzahl von Bezugspunkten abgeleitet wird, die vom Speicherband (Magnettonband) abgenom- men werden und die im vorliegenden Fall mit drei multipliziert werden können, Die Schaltanordnung der.
Relais, wie sie Fig. l zeigt, hat bestimmte Grenzen in dem Wechsel der Multiplikation der Zahl der Aus- gangssignale, die von einer gegebenen Gruppe von Eingangssignalen abgeleitet werden, da nämlich der
Wechsel von einem Multiplikationsfaktor zu einem andern nur an bestimmten Stellen des Interpolations- vorganges vorgesehen werden kann. Diese Grenzen haben sich ergeben im Interesse der Einfachheit der
Beschreibung und des Verständnisses der Erfindung, aber weitere Schaltmittel können vorgesehen werden, um die Grenzen herunterzusetzen. und die Reichweite (Bereich) der Erfindung ist in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
Wenn während der Interpolation zwischen den Eingangssignalen, die bei A bis F gespeichert sind, ein
Wechsel in der Arbeitsweise des Interpolationsapparates nach der Zeitspanne von z. B. A, B, C erforderlich wird, u. zw. von einer Multiplikation mit drei zu einer direkten Arbeitsweise entsprechend einer Multi- plikation mit der Einheit der Zahl der Interpolationspunkte, so wird es natürlich möglich sein, dies mit- tels eines zusätzlichen, gespeicherten Signals auf dem Speicherband zu realisieren. Obwohl das Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. l dargestellt ist, dies aus Gründen der Einfachheit nicht zeigt, könnte die Möglichkeit dazu leicht geschaffen werden, z.
B. durch die Anbringung eines zusätzlichen
Kontaktarmes, der um 1800 gegen 33 versetzt ist und dem durch den Kontakt 33 wechselweise Energie zugeführt werden kann. Das Getriebe 27 kann mit einer elektromechanischen Antriebsklaue ausgerüstet seln. so dass es nur die beiden Kontaktarme antreibt, während der Zeit, in der die parabolischen Brücken 2 und 8 gebraucht werden, und R2 und R5 sollen gunstiger getrennt betrieben werden, als zusammen wie oben beschrieben.
Die lineare Zwischeninterpolation kann zwischen Signalen vorgenommen werden, die vom zweiten parabolischen Interpolator der beschriebenen Anordnung hergeleitet wird, um also gleich eine grössere Genauigkeit der Hauptsignale für den Kontrollmechanismus der Werkzeugmaschine zu erreichen. Obwohl überdies nur eine Beschreibung der Interpolation zwischen den Signalen, die an den Ausgangsklemmen A bis F auftritt, gegeben worden ist, nämlich die Interpolation unter Punkten wie Y1 - Y5 in Fig. 2, wird es einleuchten, dass die Schalteinrichtung 41 den Signalwechsel von A, B, C bewirkt, während die Inter-
EMI5.1
E, Fdurchführung nach A, B, C. Daher wird eine kontinuierliche Interpolation von einer Mehrzahl der Bezugspunkte, die vom Speicher abgenommen werden, in dem einige weitere davon abgeleitet werden, erzeugt.
Obwohl die Relais universell in der ganzen Schaltung 1 angewendet werden, ist die Erfindung nicht auf die Verwendung von Relais beschränkt. und Drehwähler (Einwegwähler) können z. B. ebenso gut verwendet werden. Überdies kann der Folgeschalter, der aus den Kontakten cl-c6 und dem Kontaktarm 33
<Desc/Clms Page number 6>
besteht, ebenso gut ein Schrittschalter sein, der am Ende eines jeden Schrittes in eine derartige Stellung kommt, dass er einen Kontakt von zwei aufeinanderfolgenden Kontakten herstellt.
Obwohl die vorliegende Erfindung, die in bezug auf die einzige, in Fig. 1 dargestellte Ausführung beschrieben wurde, welche eine Division durch drei in dem parabolischen Interpolationsbereich vorsieht, kann die Division durch eine beliebige andere gewünschte Zahl erreicht werden, durch eine Vergrösserung der Zahl der parabolischen Saugwicklungen an den ersten parabolischen Interpolatoren und durch Anbringung der notwendigen Schaltelemente, aber diese Ausführung scheint ohne weitere Beschreibung klar zu sein. Nach einem weiteren Beispiel können die Interpolatoxen, die aus den Transformatorwicklungen 2 - 7 und 8 - 13 in Fig. 1 bestehen, durch parabolische Interpolatoren von der Type ersetzt werden, wie Fig. 4 sie zeigt.
Auf Fig. 4 bezugnehmend wird die Wicklung 2 der Fig. 1 durch die Wicklung 42 ersetzt und diese Wicklung ebenfalls gleichmässig durch Anzapfungen unterteilt, u. zw. neun an der Zahl, die zu den parabolischen Saugwicklungen 43 - 51 führen. Falls die Punkte A bis C mit den Eingangsleitungen 52,53 und 54 verbunden sind und 53 und 54 mit den beweglichen Kontaktarmen der gleichlaufenden Kontaktschalter 56, 57 Übereinstimmend mit den Stellungen dieser Schalter verbunden sind, sind die Eingangssignale an Leitungen pqr, prt, psb, ptx oder puz geführt. Eine gleiche Anordnung kann mitdenEingangsklemmenD, E, F vereinigt sein. In der ersten Stellung der Kontaktschalter, d. h. wenn p, q und r die Eingangssignale empfangen, wird die Interpolation durch die Verbindung der drei Leitungen, die 58 einklammert, zu einem der folgenden Teile der Interpolatoren 14 oder 20 bewirkt.
InderzweitenSchalterstellung wird die Interpolation aufeinanderfolgend zwischen den Leitungen 58 und 59 bewirkt, die daher eine Teilung des Interpolationsintervalls durch zwei hervorrufen. In der dritten Stellung wird die nachfolgende Interpolation zwischen den Signalgruppen 58,59 und 60 durch den zweiten Interpolator durchgefuhtt, und es wird eine Division -durch drei des Interpolationsintervalls bewirkt. Ähnlich entspricht die vierte und fünfte Schalterstellung einer Division des Interpolationsinter valls durch vier bzw. durch fünf. Das Schalten der Gruppen von drei Signalen zu den zweiten Interpolatoren kann in einer ähnlichen Weise erfolgen, wie es in bezug auf die Fig. 1 beschrieben worden ist, wobei als Selektionsmittel Relais oder andere Einwegwähler verwendet werden können.
Die Stellungsauswahl der Kontaktschalter 56 und 57 kann von Hand aus er- folgen, oder sie kann anderseits automatisch in Wechselwirkung mit einem Hilfssignal, das ein Speicherband birgt, bewerkstelligt werden. Die Auswahl der Stellung von 56 und 57 ist auch nötig, um die riehtige Aufeinanderfolge der Betätigung der Relais oder Einwegwähler zu den zweiten Interpolatoren hin auszuwählen. Die Schaltanordnung soll nicht weiter beschrieben werden, denn viele Möglichkeiten der vorliegenden Art werden den Fachleuten klar sein, insbesondere bei Durchsicht der Beschreibung der Fig. 1.
Eine Interpolationseinrichtung entsprechend der gegenwärtigen Erfindung hat naturlich beträchtli - ehe Vorteile, wenn sie in Verbindung mit einer Parameterinterpolation verwendet wird, so wie es, wie oben gesagt, in der früher erwähnten Patentschrift beschrieben wurde, denn die lineare Zwischeninterpolation wird natürlich eine obere Grenze der Distanz zwischen den nachfolgenden Bezugspunkten festsetzen, die auf dem Speicherband vorhanden sind. Die vorliegende Erfindung mindert diese Schwierigkeit tatsächlich durch die Vergrösserung der parabolischen Punkte (Abgriffe, Unterteilungspunkte) auf dem Interpolator, damit die lineare Argumentdistanz (Intervall) unter einer zulässigen Grenze gehalten wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Hinweis auf einen Apparat beschrieben wurde, in dem Paare von nichtlinearen Interpolatoren in Serie geschaltet sind, ist die Erfindung natUrlich nicht auf diese Zahl beschränkt, und falls erforderlich. können mehr als zwei Interpolatoren in Kaskade geschaltet werden, damit eine weitere Unterteilung des Interpolationsbereiches möglich ist.
Obwohl schliesslich die vorliegende Erfindung in Hinsicht auf ein Beispiel geschildert wurde, das sich auf eine automatische Fräsmaschine bezieht, ist es selbstverständlich, dass sie sich nicht darauf beschränkt und dass auf andere Anwendungsgebiete die Vorteile der vorliegenden Erfindung ebenso gut anwendbar sind.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.