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Programmsteuereinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Programmsteuereinrichtung mit einem von der gesteuerten Maschine angetriebenen Kommandogerät, das einen Impulsgeber mit in programmgemässer Folge abgegebenen Impulsen darstellt und einem weiteren mit der Maschine gekuppelten Impulsgenerator, deren beide Ausgänge an eine Vergleichsschaltung angeschlossen sind. Die elektrischen Impulse werden im Kommandogerät mechanisch, photoelektrisch, elektrisch oder magnetisch erzeugt, wobei der Programmträger aus einem Band, einer Scheibe, Walze oder Karte besteht und im Takt der Maschine oder Maschinengruppe kontinuierlich oder intermittierend bewegt und dabei abgetastet wird. Der Programmträger wird von der gesteuerten Maschine bzw. deren Aggregaten mechanisch oder elektrisch angetrieben.
Die von ihm ausgehenden Impulse werden im befehlempfangenden, also gesteuerten Gerät über Elektromagnete oder andere elektrische Geräte in deren Arbeit übersetzt. Je hochfrequenter der Arbeitstakt der Maschine oder Maschinengruppe ist, zu dem die Impulse vom Kommandogerät synchron sein müssen, um so nachteiliger wirkt sich eine. zum Takt der Maschine nicht vollständig phasenstarre Bewegung des Programmträgers aus.
Ein phasenstarrer Antrieb des Kommandogeräts ist praktisch nicht möglich, weil mechanisches Spiel oder Torsion der zu diesem Antrieb verwendeten Getriebe bzw. mechanischen oder elektrischen Wellen oder andere Ursachen Phasenverschiebungen erzeugen.
Die Beseitigung der Fehler, die durch den nicht phasenstarren Antrieb des Programmträgers entstehen, weil die Befehle nicht genau in der vom Programm vorgeschriebenen zeitlichen Folge beim Befehlsempfänger ankommen, ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe.
Die die Erfindung kennzeichnende Lösung der Aufgabe ist, dass die in Rede stehende Programmsteuereinrichtung eine Koinzidenzschaltung ist, deren Ausgang nur dann Impulse abgibt, wenn die Impulse des Kommandogeräts mit den Impulsen des Impulsgenerators koinzidieren, wobei die Impulse des Kommandogeräts wesentlich länger sind als die Impulse des mit der Maschine gekuppelten Impulsgenerators und wobei die Kupplung zwischen Impulsgenerator und Maschine phasenstarr ist.
DasKorrigieren elektrischer Impulse ist an sich in der Telegraphentechnik bekannt, indem die Dauer und der Zeitpunkt der Abtastung der empfangenen Impulse und die Länge der entsendeten Impulse z. B. durch rotierende Verteiler bestimmt werden. Hiebei handelt es sich um Anordnungen, bei denen das Sen- degerät nicht nur räumlich vom Empfänger getrennt, sondern auch antriebsmässig mit diesem ohne Verbindung ist.
Bei der Programmsteuereinrichtung, von der die Erfindung ausgeht. ist der Sender, nämlich das Kommandogerät, von dem Empfänger, nämlich der gesteuerten Maschine, angetrieben. Sinn und Zweck der Erfindung ist, durch die Antriebsverbindung seitlich verschoben bei der Maschine ankommende Kommandoimpulse zu korrigieren. Es handelt sich hier also nur um eine zeitliche Korrektur, damit die Steuerbefehle genau im Takt der gesteuerten Maschine bei dieser ankommen und bei denen lediglich eine möglichst genaue Regenerierung der ursprünglichen gesendeten Stromschritte angestrebt wird.
Bei Anlagen und Geräten, in denen Informationen zur Steuerung der Lage einer Vorrichtung entsprechend einem vorgegebenen Programm auf einen Datenspeicher aufgezeichnet und zur Wiedergabe über eine Steuereinrichtung abgeführt werden, ist es bekannt, eine Impulskorrektur dadurch zu erzielen, dass einer Diskriminatorschaltung einerseits die vom Programmträger abgenommenen Grössen und anderseits die von einem mit dem gesteuerten Gerät gekuppelten Geber abgeleitete tatsächliche Istgrösse zugeführt werden und die Ausgangsspannung zur Steuerung der Anlage hievon abhängig gemacht wird, um zu vermeiden, dass ein zu grosses Korrektursignal erzeugt wird.
Auch hier erfolgt keine zeitliche Korrektur, wie
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sie bei der Erfindung vorgenommen wird, bei der demzufolge. auch kein Vergleich zwischen Soll- und Istgrössen notwendig ist.
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Polarität, wobei insbesondere Gleich- und Wechselfelder von Magnetogrammträgern, beispielsweise für die Steuerung von Werkzeug-und Büromaschinen, durch eine Einrichtung in der Art eines Magnetkopfes erfasst werden, ist es bekannt, eine Koinzidenzschaltung zu verwenden, bei der die dem Magnetogramm entnommenen Impulse mit weiteren Impulsen überlagert werden und bei Koinzidenz der Ausgangsimpuls gegeben wird.
Hiebei steuert die zur Abtastung eines Magnetogramms mit flussempfindlichen Köpfen nötige Hilfsfrequenz bzw. die hieraus verdoppelte Frequenz völlig unabhängig vom Programmträger-oder Maschinenablauf und unabhängig vom Programm nur die Programmträgerabtastung als solche.
Die aus der Abtastung des Programmträgers gewonnenen, verhältnismässig langen Kommandoimpulse sind imFalle der Erfindung im wesentlich kürzeren Ausführungs-Impulsen überlagert, welche durch einen besonderen Impulsgenerator erzeugt werden, der mit der gesteuerten Maschine oder Maschinengruppe phasenstarr gekuppelt ist, wobei jederAusführungs-Impuls jeweils gerade dann erzeugt wird, wenn die Auslösung eines oder mehrerer der zu steuernden Vorgänge möglich ist, jedoch nur dann an das zu steuernde Organ, also befehlsempfangenden Teil oder Vorrichtung der gesteuerten Maschine oder Maschinengruppe weitergegeben wird, wenn ihm einKommandoimpuls vomKommandogerät überlagert ist. Dadurch
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Abtastung anderweitig ohnehin vorhandener Maschinenteile erzeugt werden.
Die erzeugten AusführungImpulse werden in Form und Amplitude dem Verwendungszweck durch Differenzierung, Begrenzung, Verstärkung oder sonstige elektronische Mittel angepasst.
Programmsteuerung wird vielfach angewendet z. B. bei Förderanlagen, Umlaufförderern, Fliessbandanlagen, Druckmaschinen und in besonders vielfacher Art bei Strick-, Wirk- und Webmaschinen zum mustergemässen Ändern der Bindung oder zum Buntmustern. Auf alle diese Programmsteuerungen bezieht sich die Erfindung.
Als eine derartige Programmsteuerung sei eine elektromagnetische Steuerung der Musterrad-Platinen bei Rundstrickmaschinen unter den vielen ändern Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemässen Verfahrens erwähnt. Die Musterräder an Rundstrickmaschinen wirken auf die Stricknadeln des Nadelzylinders und/oder der Rippscheibe so, dass von den vorgeschobenen Musterrad-Platinen die von ihnen beeinflussten Stricknadeln in Arbeits- oder Fangstellung geschoben und von den zurückstehenden Platinen unbeeinflusst in zurückgezogener Lage bleiben, in der sie am Strickvorgang nicht teilnehmen.
Die Platinen sitzen radial verschiebbar im Musterrad und werden. bevor sie mit dem sich drehenden Musterrad die Arbeitsstelle erreicht haben. von einem Elektromagneten in Arbeitsstellung geschoben, wenn dieser unter Strom steht oder bleiben in zurückgezogener Stellung, wenn der Elektromagnet keinen Strom erhält. Nach dem Vorbeigang an der Arbeitsstelle werden alle Platinen auf mechanischem Wege in die Ausserarbeitsstellung zurückgezogen, um im gleichen oder andern Wechsel beim nächsten Umlauf neu ausgewählt zu werden.
Die mustergemässe Betätigung derPlatinenverschiebung erfolgt mittels eines Kommandogeräts, dessen Programmgeber ein Filmband sein kann, welches das auf ihm aufgetragene Programm, also die mustergemässe Folge von Stromgabe an den Elektromagneten des Musterrades im Takt der Maschine sendet. Die Takt-Frequenz ist durch die Drehzahl des Rundstrickmaschinen-Zylinders und die Zahl der auf ihm befindlichen Stricknadeln gegeben. Für einen Takt stehen also nur Bruchteile von Sekunden zur Verfügung.
Da die Maschinenelemente, welche die Bewegungsmittel des Filmbandes und den sich drehenden Nadelzylinder kraftschlüssig verbinden, Spiel haben, ist es verständlich, dass durch dieses Spiel und andere Einflüsse Phasenverschiebungen zwischen dem Takt des Filmbandes und des Nadelzylinders eintreten, die bei der hohen Frequenz eine so vorzeitige oder so verspätete Beeinflussung des Elektromagneten am Musterrad bewirken können, dass eine Stricknadel zu früh oder zu spät beeinflusst wird. Das ergibt Musterfehler und Ausschuss. Die erfindungsgemässe Einrichtung beseitigt die Ursachen dieser Fehler.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele geeigneter Impulsgeneratoren dargestellt und in der Beschreibung erläutert. Es zeigen Fig. l einen Impulsgenerator, der aus einer photoelektrisch abgetasteten Lichtsirene besteht ; Fig. 2 einen magnetisch abgetasteten magnetischen Impulsspeicher : Fig. 3 eine magnetisch abgetasteteZahntrommel ; Fig. 4 eine elektrisch abgetastete Speichertrommel ; Fig. 5 eine elektrisch abgetastete Zahnscheibe ; Fig. 6 einen Umlaufschalter ; Fig. 7 ein Kontakte betätigendes Nockenrad ; Fig. 8 einen durch umlaufende Magnete betätigten Kontakt.
Fig. 1 zeigt einen photoelektrischen Impulsgenerator, bestehend aus einer Lochscheibe l, deren Löcher 2 den Takt der Ausführungs-Impulse dadurch bestimmen,
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dass die sich drehende Scheibe beim Vorbeigang eines Loches an einem Lichtstrahlbündel dieses auf eine Photozelle 5 fallen lässt, deren Stromstösse über einen Verstärker als Ausführungs-Impulse weitergeleitet werden. Die Lichtstrahlen werden von einer Lampe 3 erzeugt und von einer Linse 4 so gebündelt, dass der Brennpunkt in dem Kreis der Scheibe 1 liegt, auf dem die Löcher 2 vorgesehen sind. Auf der andern Seite der Scheibe 1 ist die Photozelle 5 vorgesehen. Die Scheibe 1 steht in unmittelbarer drehkraft-formschlüs- siger Verbindung mit der Bewegung des zu steuernden Maschinenteils.
Bei Rundstrickmaschinen ist das der Nadelzylinder, der die zu steuernden Stricknadeln trägt. Die Verbindung wird z. B. mittels schlupffrei arbeitendem unelastischem Riemen hergestellt.
Fig. 2 und 3 zeigen je einen magnetischen Impulsgenerator. Die schlupf- und spielfrei angetriebene Speichertrommel 6 trägt eine magnetisierbare Schicht mit aufmagnetisierten Impulsen,. die von einem Abtastmagnet 7 abgenommen und als Ausführungs-Impulse weitergeleitet werden (Fig. 2).
Die Ausführungsart gemäss Fig. 3 besteht aus einer Zahnscheibe 8. Der magnetische Abtastkopf 9 ist mit einem Magnet 10 zur Vormagnetisierung versehen. Beim Vorbeilauf eines Zahnes am Abtastkopf 9 entsteht ein Ausführungs-Impuls.
Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei elektrische Impulsgeneratoren. Die Speichertrommel 11 (Fig. 4) trägt eine Schicht aus elektrisch permanent polarisierbarem Material oder ist aus solchem Material angefertigt, worauf die Ausführungs-Impulse aufpolarisiert sind. Die Abnahme erfolgt in an sich bekannter Weise mittels der Abtastelektrode 12, die mit dem Gitter einer Elektrometerröhre 13 verbunden ist. Fig. 5 zeigt eine Zahnscheibe 14, die ebenfalls mit einer Elektrometerröhre 13 abgetastet wird, deren Gitter mit der Abtastelektrode 12 verbunden ist.
Fig. 6 - 8 zeigen mechanische Impulsgeneratoren.
Die Generatorscheibe 15 besteht aus zwei konzentrisch aufeinanderliegenden, von der Achse isoliertenscheiben 15a und IBb. von denen die eine (15a) glatte Umfangsoberfläche hat, auf der der Kontakt 16 des einen Pols schleift und die andere (15b) Zähne hat, die den andern Kontakt 17 beim Vorbeigang berühren und dadurch die Ausführungs-Impulse geben.
Die Generatorscheibe 18 (Fig. 7) ist ein Nockenrad. Wenn die Nocken 18a an der Kontaktfeder 19 vorbeigehen, wird der Kontakt mit der andern Feder 20 hergestellt und ein Ausführungs-Impuls ausgelöst.
Die Generatorscheibe 24 (Fig. 8) trägt am Umfang verteilt Magnete 25, die beim Vorbeilauf am Eisenkern 21 der Kontaktfeder 22 diese gegen die andereKontaktfeder 23 bewegen, den Kontakt schliessen und den Ausführungs-Impuls erzeugen.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Programmsteuereinrichtung mit einem von der gesteuerten Maschine angetriebenen Kommandogerät, das einen Impulsgeber mit in programmgemässer Folge abgegebenen Impulsen darstellt und einem weiteren mit der Maschine gekuppelten Impulsgenerator, deren beide Ausgänge an eine Vergleichsschaltung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese Einrichtung eine Koinzidenzschaltung ist, deren Ausgang nur dann Impulse abgibt, wenn die Impulse des Kommandogeräts mit den Impulsen des Impulsgenerators koinzidieren, wobei die Impulse des Kommandogeräts wesentlich länger sind als die Impulse des mit der Maschine gekuppelten Impulsgenerators und wobei die Kupplung zwischen Impulsgenerator und Maschine phasenstarr ist.
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