CH366154A - Anordnung zum Erfassen oder Erfassen und Steuern der Bewegung von Maschinenteilen - Google Patents

Anordnung zum Erfassen oder Erfassen und Steuern der Bewegung von Maschinenteilen

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CH366154A
CH366154A CH6209058A CH6209058A CH366154A CH 366154 A CH366154 A CH 366154A CH 6209058 A CH6209058 A CH 6209058A CH 6209058 A CH6209058 A CH 6209058A CH 366154 A CH366154 A CH 366154A
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CH6209058A
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Werner Dr Ing Feist
Walter Dipl Phys Heissmeier
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Siemens Ag
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
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Description


  Anordnung zum Erfassen oder Erfassen und Steuern der Bewegung von     Masebinenteilen       Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung  zum Erfassen oder Erfassen und Steuern der Bewe  gung von Maschinenteilen, insbesondere von Werk  zeugmaschinenteilen. Bei der Rationalisierung der  Fertigungstechnik ist man bestrebt, unter Verein  fachung der Bedienung der jeweiligen Maschine die       Ausbringung    zu erhöhen. Die Hauptzeiten bei der Be  arbeitung werden durch Erhöhen der Werkzeuglei  stung verringert oder durch parallel ausgeführte Ar  beitsgänge, z. B. bei Transferstrassen und     Rundtisch-          autoinaten    auf einen Bruchteil der gesamten Bear  beitungszeit verkleinert. Durch eine weitgehende Auto  matik werden dabei auch die Nebenzeiten verkürzt.

    



  Zur Verkürzung der Nebenzeiten sind bereits viel  fach Schalthilfen bei     Programmsteuerangen    für die  Drehzahlen des Hauptantriebes und für die     Vorschub-          geschwindigkeiten    angewendet worden. Einen grossen  Teil der Nebenzeiten machen aber die Zeiten aus, die  die Bedienungsperson an der Maschine für     Mess-          operationen    aufwenden     muss,    das heisst,     um    die Lage  zuordnung des Werkzeuges zum Werkstück vorzu  nehmen.  



  Um die     Ablesung    der Massstäbe, die vielfach eine  schwierige, umständliche und zeitraubende Mass  nahme darstellt, wesentlich zu vereinfachen, ist es  bereits bekanntgeworden, einen den zurückgelegten  Weg des bewegten Maschinenteiles anzeigenden Mass  stab zu verwenden, der in geeigneter Weise aufge  zeichnet ist und durch irgendwelche Vorrichtungen  selbsttätig abgetastet wird. So können Markierungen,  die der Teilung eines Massstabes entsprechen, auf  ihrem Träger sichtbar oder auch in Form magneti  scher,     kapazitiver    oder anderer     Unstetigkeitsstellen     aufgezeichnet werden.

   Bei der     Abtastung    mit Hilfe  einer photoelektrischen Einrichtung oder einer ent  sprechenden induktiven oder     kapazitiven        Abfühlvor-          richtung    kann man Impulse erhalten, die einem me-         chanischen    oder elektrischen, insbesondere elektro  nischen Zählwerk zugeführt werden, so     dass    man die  einzelnen Teilstriche des Massstabes zu zählen im  stande ist.  



  Es ist weiterhin bekannt, zum Messen von Strecken  oder zum Teilen von Kreisen so zu verfahren,     dass     eine gewünschte Strecke oder der gewünschte Teil  eines Kreises einer bestimmten Zahl entspricht, die  als     Vielfach-es    des     Teillungsintervalls    eines Mass  stabes     bzw.    einer     Kreiste-ilung    dargestellt ist.

   Hierbei  müssen die Intervalle kleiner sein als die gewünschte       Einstelltoleranz    und untereinander so gleich bemessen  werden,     dass    jede     belilebige.    Summe     aufeinanderfol-          gender    Teilungen eine     Messstrecke    ergibt, die noch  innerhalb der gewünschten Toleranz liegt.  



  Bei den bisher bekannten oder vorgeschlagenen  Einrichtungen, die nach diesem oder einem ähnlichen  Prinzip arbeiten, kommt es darauf an, Signale zu er  halten, die in der Weise von der Bewegung des Ma  schinenteils abgeleitet worden,     dass    eine bestimmte  Anzahl solcher     aufeinanderfolgender    Signale einer  bestimmten, von dem Maschinenteil zurückgelegten  Wegstrecke entspricht oder<B>.</B> eine zurückzulegende  Wegstrecke darstellt.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde" für  eine nach einem Informationsprogramm betriebene  Maschine wegabhängige Signale zu erhalten, ohne  dabei einen feingeteilten Massstab verwenden zu  müssen, der hinsichtlich seiner Teilmarkierungen hohe  Anforderungen an die Genauigkeit der Herstellung  und seines bleibenden Verhaltens erfordert. Die Er  findung besteht darin,     dass    zur Herleitung der Im  pulse, deren Anzahl ein Mass für die zurückgelegte  oder zurückzulegende Wegstrecke des bewegten Ma  schinenteiles darstellt und zu deren     überwachung     eine     Impulszählvorrichtung    dient, ein Drehmelder  vorgesehen ist. Bezüglich der Schaltfrequenz der Im-           pulszählvorrichtung    werden nur geringe Anforderun  gen gestellt.  



  Die Verwendung von Drehmeldern für die Steue  rung von     Gleichlaufmotoren    ist an sich bereits be  kannt. Eine solche Einrichtung arbeitet, da sie prak  tisch keiner Abnutzung ausgesetzt ist, stets mit hoher  Genauigkeit und     lässt    sich leicht programmieren.  



  Drehmelder sind Elemente grosser Lebensdauer.  Eine der bekannten Anwendungen von Drehmeldern  ist die     sogenannte    elektrische Welle. Bei den dabei  verwendeten Drehmeldern arbeitet der eine als Geber  und der andere, als Empfänger, wobei der Läufer im  Empfänger der Drehung des Läufers im Geber mit  grosser Winkelgenauigkeit nachfolgt.  



  Bei elektrischen Wellen werden im     allgemeffien     Geber und Empfänger verwendet, bei denen die Stän  der dreiphasig gewickelt sind, während die Läufer  eine     Einphasenwicklung    tragen. Man kann von sol  chen bekannten Drehmeldern in der Weise Gebrauch  machen,     dass    man geberseitig dem Läufer eine Wech  selspannung, die unmittelbar die Netzspannung ist  oder von ihr hergeleitet sein kann, oder die eine  höhere Frequenz hat, zuführt und die drei Anschlüsse  des Ständers an den Empfänger legt.

   Empfängerseitig  ist die dreiphasige     Ständerwicklungdann    an diese drei  Leitungen gelegt, während an den festgebremsten  Läufer des Empfängers, gegebenenfalls unter Zwi  schenschaltung eines Impulsformers und Verstärkers,  ein Zählwerk angeschlossen ist.     Darübe#r    hinaus kann  gegebenenfalls noch im Zuge der drei Leitungen vom  Geber zum Empfänger ein weiterer Drehmelder zwi  schengeschaltet sein, der als     Differentialdrehmelder     arbeitet. Die vom Geber kommenden drei Leitungen  sind dann z. B. an die dreiphasige     Ständerwicklung     des zwischengeschalteten Drehmelders angeschlossen,  während eine dreiphasige Läuferwicklung mit der  dreiphasigen     Ständerwicklung    des Empfängers in Ver  bindung steht.

    



  Die Erfindung ermöglicht nicht nur,     dass    von einer  solchen     Drehmelderkette    im ruhenden Zustand des  Empfängers, wenn also nur der Läufer des Gebers  durch die Maschinenbewegung in Drehung versetzt  wird, wegabhängige Signale abgeleitet werden, son  dern durch eine unabhängige, Verdrehung des Läufers       bzw.    Ständers des Empfängers oder des Ständers des  Gebers oder beider kann auch eine örtliche Ver  lagerung der Signalpunkte und damit eine Feinpro  grammierung für die Weglängen erreicht werden. Bei       Zwischenschaltun-    eines     Differentialdrehmelders    kann  auch dessen Läuferbewegung hierzu herangezogen  werden.  



  Anhand der Zeichnung soll die Erfindung bei  spielsweise näher erläutert werden.     Fig.   <B>1</B> zeigt ein  Ausführungsbeispiel für das Erfassen der Bewegung  eines     Maschinentrils    mit seinen     wesentbbhen    Teilen in       vereinf    achter schematischer Darstellung, während     Fig.    2  anhand des     Spannungsverlaufes    die Wirkungsweise  veranschaulicht,     Fig.   <B>3</B> einen Teil einer Anordnung  zum Erfassen und Steuern der Bewegung eines     Ma-          C            schinenteils    und eine Variante und     Fig.    4 ein zuge  höriges Diagramm.

    



  Der als Geber dienende Drehmelder<B>1</B> ist an der  Maschine befestigt. Durch Relativbewegung des Ma  schinenschlittens während eines Arbeitsganges wird  über die Zahnstange 2 und das     Ritzel   <B>3</B> die Welle 4  in beiden Drehrichtungen, wie durch den Doppelpfeil  <B>55</B> versinnbildlicht, gedreht. Der Läufer<B>5</B> des Gebers  macht dementsprechend wegabhängige Umdrehungen,  so     dass    eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen oder  ein bestimmter Winkelbetrag einer Teildrehung einer  bestimmten Weglänge des bewegten Maschinenteiles  entspricht.  



  Die     Läuferwickluna,    des     Geberdrehmelders    ist bei  dem dargestellten Ausführungsbeispiel einphasig aus  gebildet und wird über die vorhandenen Schleifringe  mit einer Wechselspannung von<B>50</B> Hz oder einer  höheren Frequenz gespeist. Die Mindesthöhe der zu  wählenden Frequenz hängt davon ab, mit welcher  maximalen Maschinenbewegung gearbeitet wird, so  wie von der Höhe des     übersetzungsverhältnisses    von  Zahnstange 2 und     Ritzel   <B>3.</B> Die Frequenz     muss    hoch  genug sein, um auch bei der höchsten zu erwartenden  Drehzahl des Läufers noch eindeutige Zählimpulse       JD     zuzulassen.

    Im Ständer des Gebers werden in der     Dreiphasen-          wicklung   <B>6, 7, 8</B> gleichphasige Wechselspannungen  verschiedener Amplituden induziert. Durch die Ver  bindungsleitungen<B>9, 10, 11</B> zum     Empfängerdreh-          melder    12 wird dieser     Fluss    im Ständer mit den Wick  lungen<B>13,</B> 14 und<B>15</B> abgebildet und erzeugt im fest  stehenden Läufer<B>56</B> als tertiäre Spannung wiederum  eine Wechselspannung, die über die Schleifringe ab  gegriffen werden kann. Die Amplitude der Wechsel  spannung im Läufer des Empfängers ist abhängig von  der relativen Stellung der Läufer zu den Ständern in  den beiden Drehmeldern.

   Die Wechselspannung ist  daher in ihrer Amplitude     sinusförmig    moduliert, wo  bei innerhalb einer vollen Umdrehung des Läufers am  Geber eine volle     Modulationsperiode    erhalten wird.  



  Diese Verhältnisse lassen sich aus     Fig.    2 erken  nen. Die     Augangsspannung    wird gleichgerichtet,<B>so</B>       dass    bei einer vollen Umdrehung des Geberläufers  zwei Halbwellen entstehen, die durch die angelegte       Wechselstromfrequenz    überlagert sind. Die Strecke       a-b        umfasst    eine Halbwelle, während die Strecke     a-c     eine volle Umdrehung von<B>3601</B> des Gebers versinn  bildlicht. Die Speisefrequenz liegt, wie die Darstellung  zeigt, so hoch,     dass    eine nennenswerte Anzahl von  Halbwellen der Speisefrequenz innerhalb einer Halb  welle der Geberspannung liegen.  



  Man kann nun durch an sich bekannte Mass  nahmen ein Signal in der Weise herleiten,     dass    man  entweder von dem ansteigenden oder von dem ab  fallenden Ast dieser     Halbwel-len    ausgeht oder auch  sowohl den ansteigenden als auch den abfallenden  Ast ausnutzt. Das Spannungsniveau. für die Signal  gabe, welches bei dem dargestellten Ausführungs  beispiel ausgenutzt wird, ist durch die Linie<B>16</B>     ver-          sinnbild#licht,    die die Halbwellen<B>17</B> und<B>18</B> schneidet.      Das Signal kann nach entsprechender Verstärkung an  den Eingang eines Zählwerkes angelegt werden.

   Die  Lage des Signals ist entsprechend der Höhe des     Span-          nungsni:veaus,    also durch Verschieben der     Lime   <B>16</B>  nach oben oder unten gemäss dem Doppelpfeil<B>19,</B>  wählbar innerhalb eines Phasenwinkels zwischen<B>0</B>  und<B>900.</B>  



  Das Signal entsteht jeweils dann, wenn der Läufer  des Empfängers eine bestimmte Winkelstellung gegen  über dem Läufer des Gebers besitzt. Da die Stellung  des Geberläufers infolge des Antriebes durch die sich  bewegenden Maschinenteile wegabhängig ist, erscheint  das Signal ebenfalls an bestimmten Punkten des  Weges. Wird beispielsweise der Antrieb des Geber  läufers so vorgenommen,     dass    der Läufer beim Durch  fahren eines Weges von 20 mm eine volle Umdre  hung ausführt, so entstehen Signale im Abstand von  jeweils<B>10</B> mm.

   Da im Gegensatz zu einer Übertragung  in Form einer elektrischen Welle der Empfängerläufer  nicht nachlaufen     muss    und keinerlei mechanische  Leistung und kein Drehmoment abgenommen wird,  erfolgt die Signalgabe bezüglich ihrer Zuordnung zur  Stellung der Maschinenteile zueinander sehr genau.  



  Die Signale werden über eine     Impulsformerstufe     20 bekannter Art mit grosser Schärfe erhalten und  sind gut reproduzierbar. Der Impulsformer 20 kann  gegebenenfalls noch einen Verstärker enthalten. Für  die     Zählwerksschaltung    kann man wahlweise die  Signale im Anstieg oder im Abstieg der     Halbwelle     oder auch beide benutzen. Das Zählwerk 21 kann --in  mechanisches, ein elektrisches, insbesondere elektro  nisches oder sonst gebräuchliches Zählwerk sein. Bei  den Drehmeldern kann man anstelle der dargestellten       Dreiphasenwicklungen    im Ständer auch andere,     Mehr-          phasenwicklungen    vorsehen. So kann man auch mit  zwei, vier oder sechs Phasen arbeiten.

   Die absolute  Wegzuordnung der Signale     lässt    sich auf verschiedene  Weise verändern, da sie von der relativen Stellung  der Läufer zu den Ständern     bzw.    der Ständer unter  sich abhängig ist. Es seien hierzu einige Möglichkeiten  genannt. So kann z. B. durch Verdrehen des Ständers  des Gebers um eine halbe Umdrehung, also -um einen  Winkel von<B>0</B> bis<B>1809,</B> der Signalpunkt zwischen<B>0</B>  und<B>10</B> mm verschoben werden. Der gleiche Effekt  kann aber auch durch Verdrehen des Ständers des  Empfängers bei festgehaltenem Empfängerläufer er  zielt werden. Ebenso kann man diese Wirkung auch  dadurch erreichen,     dass    man den Läufer des Empfän  gers bei festgehaltenem Empfängerständer verdreht.

    Diese drei zur Verfügung stehenden Freiheitsgrade  können nun einerseits dazu benutzt werden, einer  vorhandenen Maschinenstellung eine Ausgangsstel  lung, das heisst einer     Nullstelle    des Zählwerkes zuzu  ordnen und anderseits eine Feinprogrammierung vor  zunehmen. Auf diese Weise ist es nämlich möglich,  mit zwei unterschiedlichen Massstäben zu arbeiten,  von denen der eine einen groben und der andere einen  feinen Massstab versinnbildlicht. Eine Feinprogram  mierung ergibt sich z. B. in dem Bereich von<B>0</B> bis  <B>10</B> mm mit einer Genauigkeit von etwa<B>0,01</B> mm.

      Als eine Möglichkeit, die weiter zu nennen ist,  kann man den Läufer des Empfängers --so verdrehen,       dass    gerade das Signal erteilt wird, wenn der auf  steigende Ast ausgenutzt wird,     oderdass    es gerade er  lischt beim Arbeiten am abfallenden Ast, -und in  diesem     Augen-blick    den Läufer wieder     festbremsen.     Das Festhalten des Läufers ist in     Fig.    2 durch die  Bremse 22 versinnbildlicht.<U>Dann</U> ist dieser Stellung  gerade die angenommene Nullstelle des Maschinen  teils zugeordnet, von der aus die Wege für die Bewe  gung dieses Teils registriert werden.  



  Für die Feinprogrammierung im Bereich von<B>0</B> bis  <B>10</B> mm kann man beispielsweise einen der Ständer  der     Drehmelderkette,    z. B. des Empfängers in der  Programmiereinrichtung, um einen bestimmten Win  kelwert verdrehen. Eine solche Verdrehung mit     Nach-          laufmotor,    Anschlägen     usw.    kann auch auf der Geber  seite stattfinden.

   In dem geschilderten Fall, bei dem  einer Verdrehung um einen Winkel von     18011    ein<B>Weg</B>  von<B>10</B> mm entspricht, erreicht man durch eine Ver  drehung von dem<B>0,18.</B> Teil eines     Winkelgrade's    eine  Verschiebung des Signalpunktes um<B>0,01</B><U>mm.</U> Man  kann diese Feinprogrammierung an einem der Ständer  vornehmen oder sie auch auf beide Ständer verteilen.  In dem letzten Fall, würde z. B. einer der Ständer um  Schritte von jeweils<B>181>,</B> entsprechend einer Verschie  bung des Signalpunktes um<B>je 1</B> mm und der andere  Ständer innerhalb des Bereiches von<B>181></B> um die  feinen Beträge verdreht werden.  



  Die Verwendung einer     Drehmelderkette,    die aus  einem Geber einerseits und einem Empfänger ander  seits besteht, ergibt drei Freiheitsgrade zur Änderung  der absoluten Wegzuordnung. Man kann     nundurch     Einfügen eines     Differentialdrehmelders    zwei weitere  Freiheitsgrade erhalten. Ein     Differentialdrehmelder     weist eine mehrphasige     Ständerwicklung    und eine  mehrphasige Läuferwicklung auf.

   Ein solcher Dreh  melder mit dreiphasiger Ständer- und dreiphasiger  Läuferwicklung wird nun,     wiedies    in     Fig.   <B>1</B> durch die       gestricheften    Verbindungslinien<B>23,</B> 24,<B>25, 26, 27</B>  und<B>28</B> angedeutet ist, zwischen Geber<B>1</B> und Empfän  ger 12 geschaltet. Durch Verdrehen des Läufers<B>29</B>  oder des Ständers<B>30</B> des     Differentialdrehmelders   <B>31</B>       lässt    sich eine weitere relative     Verschiebungdes    Signal  punktes erzielen.

   Die Programmierung würde unter  Ausnutzung eines solchen     Diffexentialdrehmelders    in  der Weise verlaufen,     dass    bei Antrieb des Geberläufers  in wegabhängiger Weise von der Maschine aus der  Ständer des     Differentialdrehmelders    mit dem Ständer  des Gebers an der Maschine elektrisch verbunden ist,  während der Läufer mit dem Ständer des Empfängers  in der     Programmiereinrichtung    in Verbindung steht.  Durch Verdrehen des Läufers<B>29</B> gegenüber dem  Ständer<B>30</B> des     Differentialdrehmelders   <B>31</B> wird der  Nullpunkt in der oben beschriebenen Weise eingestellt  und danach der Läufer wieder arretiert. Zur Fein  programmierung wird eine Relativbewegung des Läu  fers zum Ständer vorgenommen.

   Eine solche Anord  nung erlaubt, in der ganzen Kette die Ständer der ver  schiedenen Drehmelder fest anzubringen und nur die      Läufer bei der Programmierung, Einstellung und  Signalgabe heranzuziehen.  



  An das Zählwerk der Maschine werden in     bezug     auf die Zählgeschwindigkeit keine grossen Anforde  rungen gestellt, da das Zählwerk nur von Impulsen       beaufschlagt    wird, die entsprechend der zugehörigen  Maschinenbewegung mit z. B.<B>10</B> mm Abstand erteilt  werden. Die Maschine soll beispielsweise dann ange  halten werden, wenn das Zählwerk gerade die An  stiegsflanke des letzten Impulses registriert hat. Als  eine weitere Möglichkeit kann man aber auch die  Geschwindigkeit des überwachten Antriebes der Ma  schine durch dieses Zählsignal verändern und bei  spielsweise eine langsame Bewegung einschalten.

   Aus  dieser langsamen Bewegung würde die Maschine dann  angehalten werden, wenn das Signal gerade auf der       Abstlegsflanke    wieder verschwindet oder auf der  nächsten Anstiegsflanke neu entsteht. Auf diese Weise  kann man die Maschine Über Magnetkupplungen im       Vorschubgetriebe    genau steuern und den Nachlauf  der bewegten Massen beim Einfahren in die program  mierte Stellung gering halten. Entsprechend einer Ver  schiebung der Linie<B>16</B> im Sinne des Doppelpfeiles<B>19</B>       (Fig.    2) kann man gegebenenfalls das Einfahren in die       Endstellung,    noch variieren und damit den Nachlauf  noch     masslich    ausgleichen.  



  Im Rahmen der Erfindung wäre es natürlich auch  denkbar, in einem ganz einfachen Fall nur einen ein  zigen Drehmelder zu verwenden, der als Geber an der  Maschine vorhanden ist, wobei der Empfänger gege  benenfalls in Wegfall kommen kann. Dabei büsst man  aber einen Teil der Programmierungsmöglichkeiten  ein. In einem solchen Fall wäre zweckmässig der  mehrphasige Ständer des Drehmelders mit einem  entsprechenden     Mehrphasenstrom,    beispielsweise     drei-          phasigem    Drehstrom, zu erregen. Im Läufer kann  dann die durch die Drehung des Läufers in ihrer  Amplitude modulierte Spannung abgenommen und  zur Signalgabe verwendet werden.  



  Die Erfindung bietet weiterhin noch die Möglich  keit, mit Hilfe der Impulse, welche der     Signalgeber-          einrichtuno,    entnommen werden, den Maschinenan  trieb zu steuern. Dabei kann man zusätzlich eine       Geschwindigiceitsregelung    der Bewegung des Ma  schinenteils vornehmen.

   Wenn man einen Gleich  strommotor zum Antrieb der Maschine benutzt,  dessen Regelung so vonstatten geht,     dass    entsprechend  einer     Sollwerteinstellung    der Motor in der Weise ge  steuert wird,     dass    sein     Istwert    stets dem Sollwert nach  zukommen trachtet, so kann man eine     Sollwertbildung     oder zumindest     Sollwertverschicbung    mit Hilfe der  durch die     Signalgebereinrichtung    gewonnenen Impulse       vomehmen.    Während des     Durchfahrens    der program  mierten Wege kann man den Gleichstrommotor dann  mit unterschiedlicher Geschwindigkeit laufen lassen.  



  Da von der     Drehmelderkette    durch die Zählein  richtung wegabhängige Signale erteilt werden, ist es  möglich, an bestimmten einstellbaren Stellen die Ge  schwindigkeiten durch eine vom Zählwerk     beeinflusste     Wahl der Vergleichsspannung zu verändern. Insbe-    sondere ist es Möglich,     Vorsignale    vor dem Augen  blick zu erteilen, in dem die Fehlerspannung der       Drehmelderkette    selbst als Eingangsspannung im  Regler wirksam wird.

   Durch diese Massnahme     lässt     sich ein noch sanfteres und stossfreieres Einführen in  die Nullstelle erzielen, da beim Durchlaufen langer       Verstellwege    die hohen Geschwindigkeiten rechtzeitig  auf entsprechend niedrigere Geschwindigkeiten herab  gemindert werden können, ohne     dass    die Gefahr von       Pendelungen    im Antriebssystem auftritt.  



  Bei Maschinen der     spangebenden    Formung, z. B.  bei Drehbänken, Fräsmaschinen     usw.,    lassen sich ver  schiedene Geschwindigkeitsprogramme durch Zuord  nen verschiedener Vergleichsspannungen erzielen.  Von diesen geplanten Geschwindigkeiten wird die  Maschine durch das     Zählwerk-Vorsignal    auf die Aus  gangsspannung der     Drehmelderkette        herabgeschaltet     und dann durch das Hauptsignal auf die Haltestelle  geführt.  



  Bei Maschinen, die nur positionieren, wie z. B.  Bohrmaschinen, wird man immer bestrebt sein, die  Leerwege zwischen den     Haltstellen    mit einer möglichst  hohen Geschwindigkeit zu durchfahren.  



  In     Fig.   <B>3</B> ist ein Ausführungsbeispiel dafür veran  schaulicht, wie man die     Drehmelderkette    ausser zur  Signalgabe auch zur     Drebzahlregelung    eines regel  baren     Vorschubmotors    benutzen kann. Durch diese  Kombination kann man auch bei grossen     Verschub-          wegen    mit einer einzigen     Drehmelderkette    auskom  men. Von einem durch das Zählwerk festgelegten  Einsatzpunkt aus wird die Sollspannung für den An  triebsmotor durch die dann vorhandene Spannung am  Ausgang der     Drehmelderkette    ersetzt.

   Wenn diese  Spannung dann den Wert Null oder einen anderen  vorher eingestellten Wert erreicht, bleibt der Antriebs  motor stehen.  



  Mit 40 und 41 sind die Anschlüsse an dem in       Fig.   <B>1</B> mit 12 bezeichneten Empfänger benannt. Der  Ausgang des festgebremsten Läufers des     Empfänger-          Drehmelders    wird zunächst ebenso wie bei dem in       Fi,g.   <B>1</B> dargestellten Ausführungsbeispiel dazu benutzt,  Signale an ein Zählwerk 21 abzugeben, wobei ein Im  pulsformer und Verstärker 20 zwischengeschaltet ist.  Darüber hinaus wird aber nun an die Leitung 40, 41  eine     Gleichrichteranordnung    mit den einzelnen Gleich  richtern 42, 43, 44 und 45 sowie ein Kondensator 46  angeschlossen.

   Wenn die Maschine anläuft, wird der  Sollwert der Vergleichsspannung, der die Geschwin  digkeit des     Vorschubantriebes    festlegt, beispielsweise  von der Spannung an einem vorher aufgeladenen  Kondensator abgenommen. Dieser Kondensator kann  der Kondensator 46 sein. Durch den Schalter 47, der  beliebig ausgeführt werden kann,     lässt    sich der Kon  densator 46 an den Ausgang der     Gleichrichterschal-          tung    legen, so     dass    die gleichgerichtete Spannung vom  Ausgang des Drehmelders nunmehr am Kondensator  geglättet wird. Diese Spannung wird nun für die Rege  lung herangezogen.

   Dadurch wird die Maschine     prak-          ti,sch    mit einer konstanten     Vorschubgeschwindigkeit     geführt. Hat das Zählwerk in einer entsprechenden      Einstellung den Endpunkt der Zählung angegeben, so  wird durch ein Signal, welches vom Zählwerk ausgeht,  der Schalter 47, wie durch die Wirkungslinie 48     vor-          sinnbildlicht    ist, geöffnet, so     dass    auf diese Weise der  Kondensator 46 abgeschaltet wird.

   Die Amplitude der  Spannung am     Drehmelderausgang    Übernimmt nun  die Funktion des Sollwertes und führt den Motor bis  zum gewählten     Haltpunkt.    Da der     Antri#ebsmotor    und  die     Drehrnelderkette    über die sich bewegenden Ma  schinenteile gekoppelt sind, ist das Fehlersignal der  Sollspannung dem noch zurückzulegenden Weg des  Schlittens     angepasst.    Beim Nulldurchgang oder bei  einem anderen eingestellten Spannungsniveau des       Drehmelderausganges    bleibt der Motor stehen und  wird abgeschaltet.  



  Eine andere Möglichkeit der Steuerung des     Vor-          schubmotors    ist dann gegeben, wenn der Sollwert  nicht über einen Kondensator, sondern Über eine       Sollwertgleichspannung    vorgegeben wird. Die Span  nung für den Sollwert kann einer Batterie oder son  stigen Stromquelle entnommen werden und     lässt    sich  zum Einstellen der Geschwindigkeit durch geeignete  Mittel veränderlich machen. Der Schalter 49 schaltet  in diesem Falle     wahlweisedie        Vergleichsspann-unig    der  Batterie<B>50</B> oder den Ausgang der     Drehmelderkette     auf die Steuereinrichtung des Motors.  



  In     Fig.    4 ist schematisch die Wirkungsweise dieser       Geschwindigkeftsbeeinflussung    des     Vorschubmotors     veranschaulicht. Beim Beginn der Maschinenbewe  gung fährt der Motor bis auf die durch -den     SoRwert     vorgegebene Geschwindigkeit hoch. Dabei ist die Ge  schwindigkeit von der Spannung<B>U</B>     abhängi#g,    welche  den Sollwert für die Geschwindigkeit bedeutet. Der  Motor bleibt so lange in diesem durch die Linie<B>51</B>  versinnbildlichten     Geschwindigkeitszustand,    bis das  Zählwerk das vorgeschriebene Mass abzüglich des       Nachlaufweges    im Punkt t' erreicht.

   Die mit<I>s</I> be  zeichnete Strecke von t bis     il    bezeichnet den Beginn  und das Ende der Zählung, während mit t" die     Halt-          stelle    bezeichnet ist. An der Stelle t' wird der Sollwert:  von der Spannung am Ausgang der     Drehmelderkette     gebildet und führt den Motor bis zum Stillstand an der  gewünschten Stelle.  



  Der Einfachheit halber wurde angenommen,     dass     das Zählwerk bei der maximalen Amplitude des     Dreh-          melderausganges    anspricht. Anstelle dieser Darstel  lung mit Ausnutzung der Scheitelspannung ist es aber  auch ohne weiteres möglich, gemäss     Fig.    2 eine belie  bige Verschiebung des Schaltpunktes vorzunehmen.

    Weiterhin ist es mit bekannten Mitteln ohne weiteres  möglich, die Höhe der aus der     Drehmelderkette    ab  genommenen Spannung auf die Höhe der Vergleichs  spannung für die     Gesähwindigkeitseinstellung    des    Motors zu bringen, so     dass    der     übergang    von der  einen zur anderen Vergleichsspannung stossfrei     er-          f        olgt.  

Claims (1)

  1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Anordnung zum Erfassen oder Erfassen und Steuern der Bewegung von Maschinenteilen mit Hilfe von Impulsen, deren Anzahl ein Mass für die zurück gelegte oder zurückzulegen & Wegstrecke des beweg ten Maschinenteils darstellt und zu deren Über wachung eine Impulszählvorrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herleitung -der Im pulse ein Drehmelder vorgesehen ist. UNTERANSPRüCHE <B>1.</B> Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge# kennzeichnet, dassder Drehmelder einer elektrischen Nachlaufeinrichtung angehört. 2.
    Anordnung nach Patentanspruch, dadurch<B>ge-</B> kennzeichnet, dass der Zählvorrichtung ein Dreh- melderempfänger vorgeschaltet ist. <B>3.</B> Anordnung nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen Drehmelderempfänger und Zählvorrichtung ein Impulsformer geschaltet ist. 4. Anordnung nach Unteranspruch<B>3,</B> gekenn zeichnet durch eine solche Ausbildung des Impuls formers, dass mindestens eines der Signale im Anstieg und im Abstieg der Halbwelle benutzt wird.
    <B>5.</B> Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, welche relative Winkelverdrehungen zwischen Ständer und Läufer zur Nullpunkteinstellung und Bildung eines Feinmassstabes heranziehen. <B>6.</B> Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass durch, Zwischenschaltung von Dif- ferentialdrehme,Idern Nullpunkteinstellungen und die Bildung eines Feinmassstabes durch Verdrehen dieser Drehrnelder vorgesehen sind.
    <B>7.</B> Anordnung nach Patentanspruch, dadurch<B>ge-</B> kennzeichnet, dass eine Drehrne-Iderkette. vorhanden ist, die zusätzlich zur Geschwindigkeitsbeeinflussung dex Bewegung des Maschinenteils herangezogen ist. <B>8.</B> Anordnung nach Unteranspruch<B>7,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass die vom Drehmelder hergeleiteten Impulse die Drehzahlregelung mindestens eines An triebsmotors beeinflussen. <B>9.</B> Anordnung nach Unteranspruch<B>8,</B> dadurch gekennzeichnet, dass von einem durch das Zählwerk festgelegten Einsatzpunkt an die Sollspannung für den Antriebsmotor von der<U>dann</U> vorhandenen Span nung am Ausgang der Drehmelderkette gebildet wird.
CH6209058A 1957-07-26 1958-07-23 Anordnung zum Erfassen oder Erfassen und Steuern der Bewegung von Maschinenteilen CH366154A (de)

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