Anordnung zum Vergleich zweier Werte, insbesondere Sollwert-Istwert-Vergleiehsanordnung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Vergleich zweier Werte, z. B. eines Sollwertes und eines Istwertes. Solche Anordnungen können z. B. bei automatischen Programmsteuerungen zur Positionierung des Werkzeugs bei Werkzeugmaschinen verwendet wer den; sie lassen sich jedoch auch in anderen Gebieten der Technik benützen.
Es ist bekannt, dass bei Problemen, wo z. B. ein Sollwert, der digital dargestellt wird, mit einem Ist wert verglichen werden muss, der analog dargestellt wird, zuerst mit dem Istwert eine separate Analog-Digital- wandlung vorgenommen wird, nachher der Istwert, der jetzt digital dargestellt wird, mit dem Sollwert in einer logischen Verknüpfung verglichen und bei übereinstim- mung von Soll- und Istwert ein Befehlssignal erzeugt wird.
Der Aufwand ist dabei meistens ziemlich umfang reich, da in den einen Fällen komplizierte digitale Mess- prinzipien für den Istwert verwendet werden; in anderen Fällen wird der Istwert in kleinste Einheiten aufgespal ten, die in elektronischen Zählern gezählt werden, und dann wird der Zählerstand mit dem Sollwert verglichen.
Das Kennzeichen der Anordnung nach der Erfin dung ist darin zu sehen, dass einerseits Mittel vorhan den sind, die den einen Wert (genannt Digitalwert) in digitaler Form darstellen und :anderseits Mittel vorhan den sind, die den anderen Wert (genannt Analogwert) in analoger Form darstellen, die beide an einer Ver gleichseinrichtung direkt beteiligt sind, wobei im Fall eines mehrstelligen Digitalwertes wenigstens ein Hilfs wert für den Vergleich benützt wird.
Ein Ausführungsbeispiel und einige Ausführungs möglichkeiten von Details der erfindungsgemässen An ordnung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel mit einer Photozelle in der Vergleichseinrichtung, Fig. l a einen Schnitt durch Fig. 1, Fig. lb einen Schnitt durch ein Siebstück nach Fig. 1, Fig. 1c eine Ansicht einer Blende nach Fig. la,
Fig. 2 einen Ausschnitt eines Lochstreifens passend zu Fig. 1 und Fig. 7, Fig. 3 einen Ausschnitt eines Lochstreifens passend zu Fig. 6, Fig. 4 einen Ausschnitt eines Lochstreifens mit von einem Digitalwert getrennt gespeicherten Hilfswerten, Fig. 5 verschiedene Lochschemas, Fig. 6 eine Ausführungsmöglichkeit zum Ableiten von Hilfswerten unter Verwendung eines Teils der Ver gleichseinrichtung nach Fig. 1, Fig. 7 ein Schaltungspfad zu einer elektrischen Ver gleichsschaltung,
Fig. 8 eine Änderung zu Fig. 7 für eine Ausfüh rungsmöglichkeit, wo ein Digitalwert und Hilfswerte nach dem Ableiten zusammen eine Information bilden, Fig. 9 ein Ausschnitt eines Lochstreifens passend zu Fig. 8, Fig. 10 eine Ausführungsmöglichkeit zum Ableiten von Hilfswerten aus einem Analogwert, Fig. 11 ein Umschaltkontakt zum Unterscheiden von Befehlssignalen und Vorbefehlssignalen.
In Fig. 1 und 2 wird ein Ausführungsbeispiel im Zusammenhang zur Durchführung von Sollwert)-Istwert- Vergleichen dargestellt. Die Hauptteile der Anordnung sind: Schaltmittel 1, mechanische Schaltmittel 2 und eine Vergleichseinrichtung 3, in der Folge auch Ver gleichsschaltung 3 genannt. Auf Grund von Hilfswerten werden Stellorgane 4 gesteuert.
Ein Schlitten 5 einer Drehbank führt ein Werkzeug 6 (Drehstahl), das ein Werkstück bearbeitet. Eine Leit- spindel 7 verschiebt den Schlitten 5 hin und her, der eine festmontierte Gewindebuchse 8 trägt. Die Position des Schlittens 5 gegenüber einem Nullpunkt 9 ist durch den Istwert eines Abstandes 10 des Schlittens 5 vom Nullpunkt 9 bestimmt.
Das Werkstück kann automatisch nach einem Pro gramm bearbeitet werden, wenn das Programm einer geeigneten Steuerung der Drehbank zugeführt wird, wo bei die Steuerung eine Ausführung der Anordnung auf weist. Das Programm ist in Operationsphasen aufgeteilt und enthält einerseits Bewegungsbefehle, wie z. B. Wahl von Drehzahl der Drehspindel, Vorschub (Vorschubge- schwindigkeit des Schlittens 5), Vorschubrichtung des Schlittens 5 (vorwärts, rückwärts), und anderseits Soll werte des Abstandes 10.
Durch die ersten Bewegungs befehle des Programms wird die Drehbank in Bewegung gesetzt, womit sich der Schlitten 5 von einer alten Posi tion in eine neue Position mit einem Istwert des Ab standes 10 bewegt, der dem Sollwert des Abstandes 10 der ersten Operationsphase entspricht. Zwischen dem Sollwert und dem Istwert, der sich durch die Bewegung des Schlittens 5 laufend ändert, wird ein Vergleich in der Anordnung durchgeführt, und bei einer überein stimmung von Soll- und Istwert wird durch die An ordnung ein Befehlssignal erzeugt; damit ist die erste Operationsphase abgeschlossen.
Das Befehlssignal ver anlasst, dass statt der nicht mehr benötigten Bewegungs befehle neue Bewegungsbefehle in die Steuerung ein gegeben werden und statt des Sollwertes der ersten Operationsphase der Sollwert der zweiten Operations phase mit dem Istwert verglichen wird. Dieser Zyklus wiederholt sich für jede Operationsphase bis ans Ende des Programms. Im Programm können auch Operations phasen ohne einen Sollwert programmiert werden, wo bei dann ein Befehlssignal auf Grund von ausgeführten Bewegungsbefehlen erzeugt wird. Dieser Fall liegt vor, wenn z.
B. ein vom Schlitten 5 getrennter Einstech- schlitten auf Grund eines Bewegungsbefehls automa tisch einen fixen Einstich am Werkstück vornimmt und ein Endschalter das Befehlssignal beim Zurückgleiten (Einstich ausgeführt) des Einstechschlittens in die Ruhe lage erzeugt. Eine zu der Verschieberichtung des Schlit tens 5 senkrechte Verschieberichtung 11 des Werkzeugs 6 kann z.
B. durch eine Kopierschablone und im Pro gramm wählbare Anschläge gesteuert werden, so dass das Werkstück seine Form erhält. Die Verschieberich tung 11 kann auch mit Hilfe einer zweiten Anordnung gesteuert werden, deren Befehlssignale mit den Befehls signalen der ersten Anordnung zusammen ein Programm steuern, indem z. B. ein Befehlssignal der ersten An ordnung nach einer Operationsphase veranlasst, dass ein Sollwert eines Abstandes in der Verschieberichtung 11 mit dem Istwert dieses Abstandes verglichen wird. Wer den mehrere gleiche Werkstücke hergestellt, so wird das gleiche Programm mehrmals in die Steuerung einge geben.
Vor Beginn der Bearbeitung einer Werkstückserie wird die Position des Nullpunktes 9 an der Drehbank festgelegt, damit das Werkzeug 6 die richtige Ausgangs lage zu den Werkstücken hat. Stehen die Schaltmittel 2 in der Nullstellung (die Nullstellung der Schaltmittel 2 wird später näher erläutert) und ist der Schlitten 5 im gewünschten Nullpunkt, d. h. der Abstand 10 ist null, so wird eine Kupplung 12 eingerückt und damit ein Getriebe 13 fest mit der Leitspindel 7 gekuppelt. Die Kupplung 12 bleibt so lange eingerückt, als der Nullpunkt 9 beibehalten wird.
Wird später ein neuer Nullpunkt gewünscht, so fährt man mit dem Schlitten 5 zuerst in den alten Nullpunkt 9, damit die Schaltmittel 2 in der Nullstellung stehen und rückt dann die Kupp lung 12 aus, fährt mit dem Schlitten 5 in den neuen Nullpunkt und rückt die Kupplung 12 wieder ein. Die Leitspindel 7 ist ,in der Nullstellung, wenn sich der Schlitten 5 in einem gewählten Nullpunkt befindet.
Bewegt sich der Schlitten 5 vom Nullpunkt 9 weg, so ist der Drehwinkel der Leitspindel 7 und der Kupp lung 12 von der Nullstellung aus proportional zum Ist- wert des Abstandes 10. Die Leitspindel 7 treibt eine Welle 14 über die eingerückte Kupplung 12 und das Getriebe 13. Die Übersetzung des Getriebes 13 wird so gewählt, dass die Welle 14, z. B. im vorliegenden Fall, :eine halbe Umdrehung macht für eine Änderung des Istwertes um 10 mm. Der Istwert, ein Analogwert, wird somit durch den Drehwinkel der Welle 14 von der Nullstellung aus in analoger Form dargestellt.
Der Sollwert des Abstandes 10 zu einer Opera tionsphase bildet eine sogenannte Information und wird auf einem Lochstreifen 15 (Fig. 1 und 2), d. h. einem informationsträger mit Transportlöchern 16, program miert. Der Sollwert, ein Digitalwert, beträgt zum Bei spiel 482 mm und wird im Dezimalsystem mit drei Stellen dargestellt. Zum einfacheren Verständnis werden Sollwerte mit einem Auflösungsvermögen von 1 mm und drei Stellen erläutert, es ist jedoch auch ein Auflösungs vermögen von z. B. l/ioo mm bei einer entsprechenden Übersetzung des Getriebes 13 möglich.
Um die Beschreibung der Anordnung leichter ver ständlich zu gestalten, wird folgendes festgelegt: Von einem Digitalwert bzw. Sollwert (z. B. 482 mm) wird die Stelle der Einer (Ziffer 2) als die 1. Stelle bzw. die kleinste Stelle bezeichnet, da es sich um die Stelle mit der kleinsten Einheit handelt. Die Stelle der Zehner (Ziffer 8) wird als die 2. Stelle bezeichnet. Die Stelle der Hunderter (Ziffer 4) wird als die 3. Stelle bzw. die grösste Stelle bezeichnet, da es sich um die Stelle mit der grössten Einheit handelt. Wenn in der Be schreibung das Wort Stelle bzw. Stellen vorkommt, so ist damit immer eine Stelle bzw. mehrere Stellen des Digitalwertes bzw. Sollwertes gemeint.
Beim Programmieren wird der Sollwert mittels einer Lochung im Lochstreifen 15 dargestellt, indem nach einem Lochschema A (Fig. 5) für jede Ziffer ein Loch in den Lochstreifen 15 gestanzt wird. Das Lochschema A zeigt schematisch die Position der Löcher für die verschiedenen Ziffern einer Stelle nach einem 1-von- 10 -Code (Code mit einem gestanzten Loch von zehn möglichen Löchern), wobei die Transportlöcher 16 und der nicht benützte Teil des Lochstreifens 15 weggelassen wurden. In Fig. 2 wird die Lochung für den Sollwert 482 mm auf dem Lochstreifen 15 gezeigt, der fünf Spuren aufweist.
Die Positionen der nicht gestanzten Löcher des Stückes Lochstreifen 15 zum Sollwert 482 mm sind mit Punkten markiert. Jede Stelle bean sprucht gemäss Lochschema A zwei Lochstreifenzeilen, also für den ganzen Sollwert sechs aufeinanderfolgende Zeilen.. Die Lochung für die drei Stellen ist in der gleichen Reihenfolge wie die der drei Ziffern des Soll wertes angeordnet.
Der Lochstreifen 15 wird in Richtung 17 (Fig. 1) schrittweise durch die Vergleichsschaltung 3 transpor tiert, damit wird die Lochung für den Sollwert in die Vergleichsschaltung 3 unter ein Siebstück 18 eingegeben. Vor der Eingabe der Lochung in einem Schritt unter das Siebstück 18 wird die Lochung in einer Leseein richtung 19 abgetastet. Die Leseeinrichtung 19 ist als Block in Fig. 1 eingezeichnet und kann z. B. mit Bür stenkontakten oder mit Photozellen bestückt sein, um die Lochung abzutasten.
Die Leseeinrichtung 19 untersucht jede Stelle, mit Ausnahme der grössten Stelle, ob eine Ziffer 0, 1, 2, 3 oder 4 bzw. 5, 6, 7, 8 oder 9 programmiert ist. Aus den Ziffern 0-4 wird ein Hilfswert 0 und aus den Ziffern 5-9 ein Hilfswert L abgeleitet. Die Hilfswerte erhalten die Bezeichnung der nächstgrösseren Stelle, Aals aus der sie abgeleitet wurden. Im Beispiel wird aus der 1. Stelle (Ziffer 2) der 2. Hilfswert O und aus der 2. Stelle (Ziffer 8) der 3. Hilfswert L abgeleitet. Aus der 3. Stelle (Ziffer 4) wird kein Hilfswert abge leitet, auch wird kein 1. Hilfswert abgeleitet.
Zwei gleiche Stellorgane 4 (Fig. 1 a), die von den Schaltmitteln 1 und 2 separat angeordnet sind, werden auf Grund der Hilfswerte gesteuert. Jedes Stellorgan 4 weist einen Elektromagnet 20 bzw. 21 mit einem Anker 22, eine Blende 23 bzw. 24, eine Feder 25 und zwei Ankeranschläge 26 auf. In Fig. 1 a ist ein Sbellorgan 4 ganz und wird vom anderen nur der Elektromagnet 21 und die Blende 24 dargestellt, ferner in Fig. 1c eine Ansicht von oben der Blende 23 bzw. 24.
Die Blenden 23 und 24 werden in einem Schlitz des Siebstückes 18 geführt, so dass sie sich innerhalb eines Weges bewegen können, der durch die Ankeranschläge 26 begrenzt ist. Die Feder 25 sorgt für eine eindeutige Position der Blende 23, wenn der Elektromagnet 20 nicht erregt ist.
Eine Stromquelle erzeugt zwischen + und - eine Spannung. Zwangläufige Umschaltkontakte 27a und 27b werden kurz vor der Eingabe der Lochung in die Ver gleichsschaltung 3 impulsmässig umgelegt, damit wird der Elektromagnet 20 bzw. 21 von der Leseeinrich tung 19 her über Klemmen a und c bzw. b und d für einen Hilfswert L erregt und für einen Hilfswert O nicht. Wenn die Kontakte 27a und 27b wieder in die Ruhestellung zurückkehren, so erhält der erregte Elek tromagnet 20 bzw. 21 über einen eigenen Kontakt 20a bzw. 21a und eine Klemme e bzw. f Selbsthaltung, die er beim nächsten Umlegen der Kontakte 27a und 27b kurz vor der Eingabe einer neuen Lochung wieder verliert.
Der Elektromagnet 20 und die Blende 23 wer den auf Grund des 3. Hilfswertes gesteuert. Der Elek tromagnet 21 und die Blende 24 werden auf Grund des 2. Hilfswertes gesteuert. Die iEingabe der Lochung unter das Siebstück 18 erfolgt, nachdem die Kontakte 27a und 27b wieder in die Ruhestellung zurückgekehrt sind.
Die Schaltmittel 1 (Fig. 1 und 2) weisen das Stück Lochstreifen 15 auf, das mittels der Lochung den Soll wert des Abstandes 10 in digitaler Form darstellt und unter dem Siebstück 18 steht. Das Material des Loch streifens 15 soll möglichst lichtundurchlässig sein.
Das Siebstück 18 enthält zur 1. Stelle 10 Kanäle 28 (Fig. 1b, Schnitt Q-Q) und zur 2. und 3. Stelle 20 Ka näle 29 (Fig. 1, 1a, Schnitt P-P), die im oberen Teil des Siebstückes 18 je zwei getrennte Mündungshälften besitzen. Die Positionen der unteren Kanalöffnungen 30 zu den Kanälen 28 und 29 stimmen mit den Positionen der möglichen Löcher einer eingegebenen Lochung über ein. Um einzelne Kanäle 28 und 29 und später weitere Teile auf einfache Weise näher zu bezeichnen, werden diese Teile als zu einer Stelle bzw.
Ziffer eines Soll wertes zugehörig beschrieben und teilweise in der Zeich nung mit kleinen unterstrichenen Ziffern versehen, wenn sie mit der eingegebenen möglichen Lochung für diese Stelle bzw. Ziffer in einer gewissen Beziehung stehen. Die oberen Kanalöffnungen 31 (Fig. 1b) zu den Ka nälen 28 zur 1. Stelle sind so gross wie eine Hälfte der oberen Kanalöffnungen 32 (Fig. la) zu den Ka nälen 29 zur 2. und 3. Stelle. Die Zentren der oberen Kanalöffnungen 31 und 32 haben in Richtung längs einer Achse 33 (Fig. 1) die gleichen Abstände wie die Zentren der unteren Kanalöffnungen 30.
Von der Achse 33 aus betrachtet, sindi die Zentren der Kanalöffnungen 31 und 32 zu den Ziffern 0-4. bzw. 5-9 um 18 ver setzt.
Die Blende 23 bzw. 24 schliesst immer die eine oder andere Hälfte der Kanalöffnungen 32 zur 3. bzw. 2. Stelle gegen die Kanäle 29 hin ab, und zwar die rechte Hälfte (Fig. l a, Schnitt P-P), wenn der zugehörige Elektromagnet 20 bzw. 21 nicht erregt ist.
Die Schaltmittel 2 weisen zwei Umlaufgetriebe 34 und 35 mit feststehenden innenverzahnten Zahnrädern 34a und 35a, drei Wellen 14, 36 und 37 mit je einer Gruppe von vier Schaltarmen 38, 39 und einer Ab deckung 40 an jedem Schaltarm 38 und 39 auf. Die Welle 14 mit einem montierten Zahnrad 34b treibt über ein Umlaufzahnrad 34c die Hohlwelle 36, die um die Welle 14 rotiert. Die Hohlwelle 36 mit einem mon tierten Zahnrad 35b treibt über ein Umlaufzahnrad 35c die Hohlwelle 37, die um die Hohlwelle 36 rotiert. Die Untersetzungen der Umlaufgetriebe 34 und 35 sind so gewählt, dass der Drehwinkel der Welle 36 zehnmal kleiner als der Drehwinkel der Welle 14 ist bzw. der Drehwinkel der Welle 37 zehnmal kleiner als der Dreh winkel der Welle 36 ist.
Auf den Wellen 14, 36 und 37 sitzen je zwei einander gegenüberliegende Schalt arme 38 und zwei einander gegenüberliegende Schalt arme 39. Die Schaltarme 38 und 39 sind gegeneinander um 90 versetzt. Die Schaltarme 38 und 39 tragen die Abdeckungen 40, die etwas grösser als zwei Hälften einer Kanalöffnung 32 sind, und bewegen sich beim Rotieren der Wellen 14, 36 und 37 möglichst dicht über das Siebstück 18. Die Abdeckungen 40 der Welle 14 rotieren über den Kanälen 28 zur 1. Stelle des Soll wertes, die der Welle 36 über den Kanälen 29 zur 2. Stelle und die der Welle 37 über den Kanälen 29 zur 3. Stelle.
Die Abdeckungen 40 auf den Schaltarmen 38 rotieren über den Kanälen 28 oder 29 zu den Zif fern 0-4 einer Stelle und die auf den Schaltarmen 39 über den Kanälen 28 oder 29 zu den Ziffern 5-9 einer Stelle. Die Abdeckungen 40 rotieren bei grösser wer dendem Istwert im Gegenuhrzeigersinn (Fig. l a, Schnitt P-P) und bei kleiner werdendem Istwert im Uhrzeiger sinn.
Es wirkt sich vorteilhaft aus, dass bei kontinuierlich änderndem Istwert die Schaltmittel 2 kontinuierlich ro tieren und sich eine geringe mechanische Abnützung ergibt.
Die Schaltmittel 2 befinden sich in der Nullstellung, wenn durch die entsprechenden Abdeckungen 40 gleich zeitig je eine Hälfte der Kanalöffnungen 32 zu den Ziffern 0 und 9 der 2. und 3. Stelle (wie im Schnitt P-P eingezeichnet) und die ganze Kanalöffnung 31 zur. Ziffer 0 der 1. Stelle abgedeckt wird.
Jeder Drehwinkel (bezogen auf die Nullstellung) der Wellen 14, 36 und 37 stellt den Istwert des Abstandes 10 in analoger Form dar. Für jeden Istwert des Ab standes 10 erhalten die Schaltarme 38 und 39 auf Grund der Drehwinkel eine bestimmte Position. Diese für einen Istwert charakteristische Position der drei Gruppen von Schaltarmen 38 und 39 gegenüber dem Siebstück 18 wird in der Vergleichsschaltung 3 mit der Lochung für den Sollwert unter Benützung der Hilfswerte verglichen.
Die Vergleichsschaltung 3 weist eine Lichtquelle 41 auf sowie eine Photozelle 42, ein Gehäuse 43 und das Siebstück 18. Weiter sind an der Vergleichsschaltung 3 direkt beteiligt die schaltenden Mittel: Die Schaltmittel 1, die Schaltmittel 2 mit den Schaltarmen 38 und 39 und den Abdeckungen 40, die Stellorgane 4 mit den Blenden 23 und 24. Die Lichtquelle 41 und das Ge- häuse 43 sind so ausgebildet, dass eine möglichst gute Beleuchtung ohne störende Schatten auf die Kanalöff nungen 31 und 32 entsteht, so dass nur die durch Ab deckungen 40 direkt abgedeckten Kanalöffnungen 31 und 32 kein Licht erhalten.
Zu diesem Zweck werden die Innenwände des Gehäuses 43 als Spiegel ausgebildet, so dass die nicht abgedeckten Kanalöffnungen 31 und 32 von verschiedenen Seiten her beleuchtet werden, wo bei von diesen Seiten her die Lichtzufuhr nicht gleich zeitig unterbrochen werden kann, z. B. durch Schalt arme 38 und 39. Die Wände der Kanäle 28 und 29 werden auch möglichst gut spiegelnd ausgeführt, um das Licht gut durch die Kanäle 28 und 29 zu leiten.
Die Lochung für den Sollwert öffnet für jede Stelle eine Kanalöffnung 30 für den Lichtaustritt. Gelangt Licht durch durchgehend geöffnete Kanäle 28 und 29, so erhält die Photozelle 42 Licht. Das Licht ruft in der Photozelle 42 einen elektrischen Strom hervor, der zu einem Kippverstärker 44 geleitet wird. Solange Soll und Istwert nicht übereinstimmen, wird die Photozelle 42 belichtet, und ein Relais 45 bleibt durch den Kipp- verstärker 44 unerregt, auch wenn sich unterdessen der Istwert laufend ändert.
Werden die drei durch die Lochung auf der unteren Seite geöffneten Kanäle 28 und 29 auf der oberen Seite durch entsprechende Abdeckungen 40 undi Blen den 23 und 24 gleichzeitig abgedeckt, so strahlt kein Licht auf die Photozelle 42, und das Relais 45 wird erregt. Derart ist die Position der drei Gruppen von Schaltarmen 38 und 39 mit den Abdeckungen 40 auf Grund des Istwertes, wenn Soll- und Istwert überein stimmen. Das Relais 45 trägt einen Kontakt 45a, der durch das erregte Relais 45 geschlossen wird, womit ein Befehlssignal erzeugt wird.
Das Befehlssignal wird über einen geschlossenen Kontakt 46a als Steuerspan nung zwischen Klemmen g und h an die Steuerung des Drehtanks ausgegeben. Der Kontakt 46a wird zum Unterdrücken von unerwünschten Befehlssignalen ge öffnet, während die Stellorgane 4 gestellt werden und die Eingabe der Lochung in die Vergleichsschaltung 3 erfolgt. Die Übereinstimmung von Soll- und Istwert ist natürlich mit einem kleinen Fehler behaftet, ähnlich wie bei einer Messeinrichtung. Das Befehlssignal wird wie bereits erläutert, verwendet.
Die Lochung wird durch die Eingabe einer Lochung für einen neuen Sollwert aus der Vergleichsschaltung 3 herausgezogen.
Die Hilfswerte haben die Aufgabe, einen einwand freien Vergleich zu erzielen. Ohne Verwendung von Hilfswerten und der Blenden 23 und 24 könnten bei gewissen Sollwerten die drei durch die Lochung auf der unteren Seite geöffneten Kanäle 28 und 29 nie gleichzeitig für den Lichtdurchtritt vollständig gesperrt werden, speziell wenn die 1. oder 2. Stelle eine Ziffer 0 oder 9 aufweist. Wenn z. B. der Kanal 28 zur Ziffer 9 der 1. Stelle durch eine Abdeckung 40 vollständig ab gedeckt ist, so sind zwei Kanäle 29 zur 2. Stelle nur rund zur Hälfte abgedeckt, deshalb kann in diesem Fall kein Kanal 29 zur 2. Stelle ohne die Blende 24 voll ständig abgedeckt werden.
Eine Vergrösserung der Ab deckungen 40 würde diesem Umstand nicht Abhilfe schaffen, da dann Befehlssignale erzeugt werden könn ten, auch wenn Soll- und Istwert nicht übereinstimmen.
Bei ungünstigen technischen Verhältnissen der Photozelle 42, z. B. Verhältnis Hell- zu Dunkelstrom usw., können anstatt der Photozelle 42 mehrere kleinere Photozellen angeordnet werden, die über Verstärker und Relais Teilbefehlssignale erzeugen. Diese Teilbe- fehlssignale werden in einer logischen Verknüpfung ver knüpft, aus der dann das Befehlssignal gewonnen wird. Eine Ausführungsmöglichkeit mit solchen Merkmalen ist in Fig. 6 ersichtlich, die jedoch aus anderen Grün den so gestaltet ist.
Das Ableiten der Hilfswerte aus dem Digitalwert bzw. Sollwert kann auch unter Verwendung eines Teiles der Vergleichsschaltung 3 erfolgen, wobei auf die Lese einrichtung 19 verzichtet wird. In Fig. 6 ist diese Aus führungsmöglichkeit dargestellt. Die Änderung der Aus führung nach Fig. 1 und la ist im folgenden näher beschrieben. Die Photozelle 42 (Fig. 1), der Kippver- stärker 44 und das Relais 45 werden durch sechs Photozellen 47-52 (Fig. 6), sechs Kippverstärker 53 und sechs Relais 54-59 ersetzt.
Die Leseeinrichtung 19 wird an den Klemmen a und b abgetrennt und dafür eine Klemme e1 (Fig. 6) mit der Klemme e (Fig. 1 a) und eine Klemme f1 mit der Klemme f verbunden. Statt der Kontakte 45a, 46a und der Klemme g werden sieben Kontakte 54a-60a und eine Klemme 9l verwen det. Die sechs Photozellen 47-52 werden am Platz der Photozelle 42 montiert, und zwar die Photozelle 47 zu den Ziffern 0-4. der 3.
Stelle, 48 zu den Ziffern 5-9 der 3., 49 zu den Ziffern 0-4 der 2., 50 zu den Zif fern 5-9 der 2., 51 zu den Ziffern 0-4 der 1. und 52 zu den Ziffern 5-9 der 1. Stelle. Der Lochstreifen 15 wird durch einen Lochstreifen 61 (Fig. 3 und 6) er setzt, wo zusätzlich zur Lochung für den Sollwert 482 mm nach Fig. 2 in den freien Zeilen zwei soge- nannbe Blindlöcher 62 (Fig. 3) gestanzt sind, die über den Sollwert nichts aussagen.
Die Blindlöcher 62 haben die Aufgabe, dass zu jeder Stelle eine der beiden Photo zellen 47 oder 48 bzw. 49 oder 50 bzw. 51 oder 52 nach Eingabe der Lochung dauernd belichtet wird, da mit keine falschen Teilbefehlssignale erzeugt werden. Die Kontakte 27a und 27b werden bei dieser Ausfüh rungsmöglichkeit während der Eingabe der Lochung impulsmässig umgelegt, damit die Elektromagnete 20 und 21 nicht erregt sind. Die Hilfswerte werden nach der Eingabe der Lochung bei änderndem Istwert erst suk zessive bekannt.
Angenommen, der Sollwert betrage 482 mm, der Ist wert betrage anfänglich 255 mm und werde nach der Eingabe der Lochung laufend grösser. Beim Istwert 255 mm sind sämtliche Photozellen 47-52 belichtet, und die Kippverstärker 53, die durch die Photozellen 47-52 gesteuert werden, erregen die Relais 54-59 nicht. Bei einem Istwert 262 mm wird das Relais 58 erregt, da die Photozelle 51 nicht mehr belichtet wird, weil eine Abdeckung 40 den Kanal 28 zur Ziffer 2 der 1. Stelle abdeckt. Zieht das Relais 58 auf, so heisst das, dass aus der 1. Stelle des Sollwertes der 2. Hilfswert 0 abge leitet wird. Bei einem Istwert etwa 263 mm fällt das Relais 58 wieder ab.
Bei einem Istwert etwa 280 mm zieht in gleicher Weise das Relais 57 auf, was bedeutet, dass aus der 2. Stelle der 3. Hilfswert L abgeleitet wird. Bei einem Istwert etwa 285 mm fällt das Relais 57 wieder ab. Aus der betreffenden Stelle wird ein Hilfswert 0 abgeleitet, wenn das Relais 56 bzw. 58 aufzieht, und ein Hilfswert L, wenn das Relais 57 bzw. 59 aufzieht. Das Relais 57 bzw. 59 besitzt einen Kontakt 57b bzw. 59b, womit bei aufgezogenem Re lais 57 bzw. 59 der Elektromagnet 20 bzw. 21 erregt wird.
Die erregten Elektromagnete 20 und 21 erhalten anschliessend über die Kontakte 20a bzw. 21a Selbst haltung bis zur nächsten Eingabe einer Lochung für einen Sollwert. Jeder der Kontakte 54a-59a kann ein Teilbefehlssignal erzeugen. Die Kontakte 54a-59a sind miteinander zum Erzeugen von Befehlssignalen logisch verknüpft. Bei einem Istwert 482 mm :sind die in Serie geschalteten Kontakte 54a, 57a und 58a geschlos sen und erzeugen so das Befehlssignal, da die entspre chenden Photozellen 47, 50 und 51 nicht mehr be lichtet sind. Die Kontakte 55a, 56a und 59a werden wegen den Blindlöchern 62 nicht geschlossen.
Eine Schalteinheit 60 mit dem Kontakt 60a unterdrückt die Ausgabe von unerwünschten Befehlssignalen zwischen den Klemmen g1 und h, indem der Kontakt 60a kurz vor der Eingabe der Lochung öffnet und während dem Vergleich nach dem ersten Aufziehen eines Relais 58 oder 59 verzögert schliesst. Das Schliessen des Kontaktes 60a erfolgt verzögert, damit in allen Fällen alle Stell organe 4 richtig gestellt sind, bevor ein Befehlssignal ausgegeben wird.
In einer weiteren Ausführungsmöglichkeit beeinflus sen die Hilfswerte bestimmte analoge Darstellungen des Analogwertes der Schaltmittel 2 statt die Positionen der Blenden 23 und 24, um die Funktion der Hilfs- werte zu erfüllen. Zu diesem Zweck werden in der Ausführung nach Fig. 1 und 1 a die Blenden 23 und 24 entfernt und statt des Siebstücks 18 mit 10 Kanälen 28 und 20 Kanälen 29 ein ähnliches Siebstück mit 30 Kanälen 28 verwendet. Ferner werden die innen verzahnten Zahnräder 34a und 35a der Umlaufgetriebe 34 und 35, statt festsitzend, um die Achse 33 drehbar gelagert und mit den Ankern 22 durch Gestänge ver bunden, so dass das innenverzahnte Zahnrad 35a bzw.
34a durch den Elektromagnet 20 bzw. 21 um einen bestimmten Drehwinkel um die Achse 33 gedreht wer den kann. Die Zahnräder 34a und 35a können z. B. in Nadellager gelegt werden, für die sie als Lagerinnen ringe gelten. Die Ankeranschläge 26 und die Federn 25 sorgen in äquivalenter Weise für eine eindeutige Posi tion der Zahnräder 34a und 35a. Der Drehwinkel der Zahnräder 34a und 35a wird so gross gewählt, dass bei fixem Istwert durch das Schalten des Elektromagne ten 20 b.zw. 21 die Welle 37 bzw. 36 sich um 9 dreht.
Auf Grund der Hilfswerte werden die Elektro magnete 20 und 21 gesteuert, und damit die Dreh winkel der Wellen 36 und 37 beeinflusst, indem der Drehwinkel der Welle 36 bzw. 37 für den entsprechen den Hilfswert O um 4,5 vergrössert und für den ent sprechenden Hilfswert L um 4,5 verkleinert wird. Durch die Beeinflussung des Drehwinkels der Welle 36 auf Grund des 2. Hilfswertes ergibt sich ein kleiner Fehler von 0,45 für den Drehwinkel der Welle 37, der aber vernachlässigbar klein ist. Die gleiche Auf gabe kann auch auf andere Weise gelöst werden, in dem z. B. die Wellen 36 und 37 zwischen den Ge trieben 34 bzw. 35 und den zugehörigen Schaltarmen 38 und 39 in zwei Teile geteilt werden, die sich je nach Hilfswert um die 9 gegeneinander verdrehen lassen.
Die Ausführung der Anordnung :kann auch so kon struiert werden, dass anstatt Licht eine andere Strah lung geschaltet wird, wobei die Lichtquelle 41 durch einen anderen Strahlungserzeuger und die Photozelle 42 durch eine passende Strahlungsmesszelle ersetzt werden. Statt Licht durch Abdeckungen 40 von bestimmten Orten fernzuhalten (Ruhestromprinzip), können natür lich auch einzelne Lichtstrahlen mittels Spiegeln in be stimmte Richtungen geleitet und damit eine Vergleichs schaltung aufgebaut werden (Arbeitsstromprinzip). Es sind auch Schaltmittel mit hauptsächlich geradlinigen Be wegungen denkbar, die dieselbe Funktion ausüben wie die Schaltmittel 2 mit kreisförmigen Drehbewegungen, z. B.
Abdeckungen, die schieberartig bewegt werden, wie die Blenden 23 und 24.
Die Vergleiche können auch unter Verwendung pneumatischer Mittel durchgeführt werden, indem z. B. im Gehäuse 43 ein Unterdruck erzeugt, und in die Wand des Gehäuses 43 ein Membranschalter eingebaut wird. Im Gehäuse 43 kann sich nur ein kleiner Unter druck aufbauen, solange durch einen durchgehend ge öffneten Kanal 28 oder 29 Luft in das Gehäuse 43 strömen kann. Statt des Kontaktes 45a erzeugt der Membranschalter das Befehlssignal, wenn infolge aller abgedeckten Kanäle 28 und 29 der Unterdruck ge nügend gross ist.
Statt der mit Licht arbeitenden Vergleichsschaltung 3 kann eine elektrische Vergleichsschaltung verwendet werden. Ein Ausschnitt einer elektrischen Vergleichs schaltung ist in Fig. 7 gezeichnet, wobei nur ein Schal tungspfad in Verbindung zur 3. Stelle dargestellt ist. Die Vergleichsschaltung 3 (Fig. 1 und l a), der Kipp- verstärker 44, das Relais 45 und der Kontakt 45a wer den durch drei Schaltungspfade ersetzt. Ein Lochstrei fen 63 weist dieselbe Form und Lochung für den Soll wert 482 mm auf, wie in Fig. 2 dargestellt. Für diese Ausführungsmöglichkeit besteht der Lochstreifen 63 aus elektrischem Isoliermaterial.
Das Stück Lochstreifen 63 (Fig. 7) zur 3. Stelle wird von zehn Bürsten 64 ab getastet, die gegenüber einer Kontaktplatte 65 sitzen. Der Lochstreifen 63 und die Kontaktplatte 65 ist in Fig. 7 aus Gründen der Darstellung in zwei Schnitten eingezeichnet. An der Kontaktplatte 65 ist eine Klemme i angeschlossen. Mit jeder Bürste 64 ist die mittlere Kontaktfeder eines Umschaltkontaktes 66 verbunden, an dessen äusseren Kontaktfedern je eine Kontaktlamelle 67 angeschlossen ist. Auf der Welle 37 sind statt der zwei Schaltarme 38 zwei Schaltarme 68, statt der Schaltarme 39 zwei Schaltarme 69 montiert. Statt der Abdeckungen 40 werden Kontakte 70 verwendet.
Die Kontakte 70 streichen bei grösser werdendem Istwert im Gegenuhrzeigersinn und bei kleiner werdendem Ist wert im Uhrzeigersinn über die Kontaktlamellen 67. Die Kontakte 70 sind über Schleifringe 71 und Bürsten 72 mit einer Klemme k elektrisch verbunden. Der Elektromagnet 20 und die Feder 25 schalten die zehn Umschaltkontakte 66, wie bisher die Blende 23 geschal tet wurde. Für den nicht erregten Elektromagnet 20 be finden sich die Umschaltkontakte 66 in der gezeich neten Lage. In Verbindung zur 2. Stelle ist ein gleicher Schaltungspfad vorhanden, wobei die Schaltarme 68 und 69 jedoch auf der Welle 36 montiert sind, die zehn Umschaltkontakte 66 vom Elektromagnet 21 betätigt werden und die zehn Bürsten 64 das Stück Lochstrei fen 63 zur 2. Stelle abtasten.
Ein ähnlicher Schaltungs pfad ist zur 1. Stelle vorhanden, die Schaltarme 68 und 69 sind auf der Welle 14 montiert, und die zehn Bürsten 64 tasten das Stück Lochstreifen 63 zur 1. Stelle ab, wobei jedoch die zehn Umschaltkontakte 66 fehlen und dafür je die zwei Kontaktlamellen 67 zu jeder Ziffer mit der entsprechenden Bürste 64 leitend verbunden sind, wie dies mit einer Verbindung 73 (Fig. 7) an einem Ort angegeben ist. Die drei Schal tungspfade zu den drei Stellen werden über die Klem men i und k in Serie geschaltet und anstatt des Kon taktes 45a zwischen + und den Kontakt 46a in Serie angeschlossen. Werden alle drei Schaltungspfade für einen Stromdurchgang geschlossen, so ist damit dieselbe Funktion erreicht, wie wenn der Kontakt 45a geschlos- sei wird.
Bei Übereinstimmung von Soll- und Istwert wird das Befehlssignal erzeugt, da die Schaltarme 68 und 69 gegenüber den Kontaktlamellen 67 für jeden Istwerh des Abstandes 10 die gleiche Position ein nehmen, wie die Schaltarme 38 und 39 gegenüber den Kanalöffnungen 31 und 32, wobei je zwei Kontakt lamellen 67 zu einer Ziffer einer Kanalöffnung 31 oder 32 entsprechen.
Eine andere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, dass Schaltungspfade aufgebaut werden, die den Magnet fluss leiten; die elektrischen Leiter der Schaltungspfade nach Fig. 7 werden dann in entsprechender Weise durch magnetische Leiter ersetzt. Der Magnetfluss kann z. B. mittels eines Permanentmagneten erzeugt und das Be fehlssignal mit Hilfe einer Hallsonde erhalten werden. Oder die drei Schaltungspfade werden zu einem Magnet kreis einer Spule geschlossen, wobei die Induktivität der Spule laufend gemessen wird.
Die Induktivität ändert sich bei änderndem Istwert und gleichem Sollwert undi erreicht ein Maximum bei gleichem Soll- und Istwert, worauf das Befehlssignal erzeugt wird.
Selbstverständlich kann ein elektrischer bzw. magne tischer Schaltungspfad zu einem Strom- bzw. Magnet kreis geschlossen werden, der ein Teilbefehlssignal er zeugt. Die Teilbefehlssignale von mehreren Schaltungs pfaden werden dann zum Befehlssignal logisch ver knüpft.
Die Ausführung der Anordnung kann auch so aus gelegt werden, dass der Digitalwert bzw. Sollwert und die Hilfswerte nach dem Ableiten zwei getrennte Informa tionen bilden, die in einem oder mehreren Informations trägern gespeichert werden. Dazu werden z. B. beim Stanzen eines Lochstreifens 74 (Fig. 4) mit sechs Spuren die Hilfswerte aus dem Sollwert abgeleitet und als vom Sollwert getrennte Information in den Lochstreifen 74 gestanzt. Das Ableiten kann durch einen Programmierer von Hand oder durch eine Einrichtung vorgenommen werden.
Für den Sollwert 482 mm ohne die Hilfswerte ist die Lochung des Lochstreifens 74 gleich wie in Fig. 2, ein zusätzliches Loch 75 liefert die Information: 3. Hilfswert L. Ein Loch 76 würde die Information: 2. Hilfswert L, liefern. Für die Hilfswerte O wird kein Loch gestanzt.
Bei dieser Ausführungsmöglichkeit wird auf die Leseeinrichtung 19, die Kontakte 20a, 21a, 27a und 27b verzichtet, jedoch ähnlich der Kontaktplatte 65 und Bürsten 64 wird eine Kontaktplatte und zwei Bür sten verwendet. Dazu werden die beiden Bürsten so montiert, dass während dem Vergleich der Lochstreifen 74 an der Position des Loches 75 durch die eine und an der Position des Loches 76 durch die andere Bürste dauernd abgetastet wird. Die Kontaktplatte wird mit -i-, die Bürste zum Loch 75 (3. Hilfswert) mit der Klemme c und die Bürste zum Loch 76 (2. Hilfswert) mit der Klemme d verbunden.
Durch das Loch 75 bzw. 76 macht die entsprechende Bürste mit der Kontaktplatte Kontakt und auf Grund des entsprechenden Hilfswertes wird der Elektromagnet 20 bzw. 21 erregt. Die Hilfs werte können selbstverständlich auch auf einem vom Lochstreifen 15 getrennten Informationsträger gespei chert werden, der mit dem Lochstreifen 15 synchroni siert wird.
Es wird eine weitere Ausführungsmöglichkeit ge zeigt, wo der Digitalwert bzw. Sollwert und die Hilfs- werte nach dem Ableiten zusammen eine Information bilden, die in einem Lochstreifen 77 (Fig. 9) gespei chert wird. In diesem Fall leitet ein Programmierer oder eine Einrichtung die Hilfswerte ab und dann wird auf Grund der Hilfswerte die Codierung der Ziffern des Sollwertes beeinflusst, so dass verschiedene Teile für die Verarbeitung der Hilfswerte, z. B. die Stellorgane 4, nicht benötigt werden. Zu diesem Zweck beeinflusst der 2. Hilfswert die Codierung der Ziffer der 2. Stelle und der 3.
Hilfswert beeinflusst die Codierung der Ziffer der 3. Stelle. In Fig. 5 ist dazu ein Lochschema B angegeben; für eine Ziffer und den Hilfswert, der die Codierung dieser Ziffer beeinflusst, wird ein Loch ge stanzt. Jede Ziffer des Sollwertes, mit Ausnahme der Ziffer der 1. Stelle, erhält zwei Codierungsmöglichkeiten, eine wenn der beeinflussende Hilfswert O und eine wenn der beeinflussende Hilfswert L vorhanden ist. Die Löcher sind mit der Ziffer und dem Hilfswert bezeich net, z. B. 4/L. Aus Gründen der Vereinheitlichung wird die Codierung der Ziffer der 1. Stelle so vorgenommen, wie wenn immer ein bestimmter 1. Hilfswert> vor handen wäre, z. B. 1.
Hilfswert O ; sie könnte jedoch auch nach Lochschema A vorgenommen werden, wenn eine Ausführung zur 1. Stelle dem Lochschema A ent spricht. In Fig. 9 ist die Lochung des Lochstreifens 77 nach Lochschema B für den Sollwert 482 mm und die abgeleiteten Hilfswerte ersichtlich, wobei für die Codie rung der Ziffer der 1. Stelle der<B> l.</B> Hilfswert O an genommen ist.
An Hand einer Änderung (Fig. 8) des Schaltungs pfades nach Fig. 7 wird die Funktion dieser Ausfüh rungsmöglichkeit näher erläutert. In Fig. 8 ist nur die eine Hälfte der Änderung des Schaltungspfades nach Fig. 7 dargestellt, für die andere Hälfte wird die Ände rung entsprechend gleich vorgenommen. Der Lochstrei fen 63 und die zehn Bürsten 64 werden durch den Lochstreifen 77 und 20 Bürsten 78 ersetzt. Die 20 Bürsten 78 sitzen gegenüber der Kontaktplatte 65. Jede Bürste 78 wird mit einer Kontaktlamelle 67 direkt ver bunden und dabei auf die Umschaltkontakte 66 ver zichtet.
Von den 20 Bürsten 78 wird durch die Lochung des Lochstreifens 77 nur eine bestimmte Bürste 78 mit der Kontaktplatte 65 in Kontakt gebracht und somit eine bestimmte Kontaktlamelle 67 mit der Kontakt platte 65 leitend verbunden. Damit ist dieselbe Wir kung erzielt wie im Schaltungspfad nach Fig. 7, wo durch die Lochung des Lochstreifens 63 die Kontakt platte 65 mit einer bestimmten Bürste 64 und diese Bürste 64 über den zugehörigen gesteuerten Umschalt kontakt 66 mit der gleichen Kontaktlamelle 67 eben falls leitend verbunden wird. Mit anderen Worten, die Funktion des durchschaltenden Umschaltkontaktes 66 zu einer Stelle ist in der Codierung dieser Stelle ent halten.
Zu jeder Stelle ist ein derart abgeänderter Schal tungspfad vorhanden, wobei jedoch beim Schaltungs pfad zur 1. Stelle die beiden Kontaktlamellen 67 und Bürsten 78 zu jeder Ziffer kurzgeschlossen werden, wie dies mit einer Verbindung 79 an einem Ort angegeben ist. Der Vorteil einer Ausführung mit nach Fig. 8 ab geänderten Schaltungspfaden gegenüber einer Ausfüh rung mit Schaltungspfaden nach Fig. 7 liegt darin, dass auf die Leseeinrichtung 19, die Elektromagnete 20 und 21, die Teile 20a, 21a, 22, 25, 26, 27a und 27b verzichtet werden kann.
Es können zu dieser Ausführungsmöglichkeit die verschiedensten Lochschemas entwickelt werden, wovon ein Lochschema C (Fig. 5) gezeigt ist, das gut auf einen normierten Lochstreifen mit fünf oder acht Spuren passt. Für eine Ausführung der Anordnung zum Loch schema C müssen nur die Bürsten 78 anders gruppiert werden. Die Lochschemas B und C können selbstver- ständlich auch, z. B. in einer Ausführung mit einer Ver gleichsschaltung, die Licht schaltet, verwendet werden. Für eine nach Fig. 1 ähnliche Ausführung zum Loch schema B wird jeder Kanal 28 und 29 in zwei Kanäle aufgeteilt und die Stellorgane 4, die Leseeinrichtung 19, die Kontakte 20a, 21a, 27a und 27b weggelassen.
Für spezielle Anwendungen, z. B. bei langsam än derndem Analogwert bzw. Istwert und häufig wechseln dem Digitalwert bzw. Sollwert, können die Hilfswerte aus dem Analogwert bzw. Istwert abgeleitet werden. Es wird eine Ausführungsmöglichkeit an Hand einer Änderung der Ausführung nach Fig. 1 beschrieben. Zu diesem Zweck werden statt der Leseeinrichtung 19, der Kontakte 20a, 21a, 27a und 27b auf den Wellen 14 und 36 festmontierte Kurvenscheiben 80 (Fig. 10) an gebracht, die jede über einen Schaltstössel 81 einen Schaltkontakt 80a betätigen. Die beiden Kurvenschei ben 80 rotieren um die Achse 33 bei änderndem Ist wert.
Der Kontakt 80a ist beim Rotieren der Kurven scheibe 80 abwechslungsweise offen und geschlossen, und zwar ändert der Schaltungszustand nach jeder Vier telsumdrehung der Kurvenscheibe 80, also nach jeder Änderung des Istwertes um 5 mm bzw. 50 mm, und schliesst bei grösser werdendem Istwert vom Nullpunkt 9 aus das erste Mal kurz vor Vollendung der ersten Viertelsumdrehung bezogen auf die Nullstellung. Bei offenem Kontakt 80a wird aus dem Istwert ein Hilfs wert O und bei geschlossenem Kontakt 80a ein Hilfs wert L abgeleitet. Mit Hilfe der Kurvenscheibe 80 zur Welle 14 wird der 2. Hilfswert undi mit Hilfe der zur Welle 36 wird der 3.
Hilfswert aus einem Istwert ab geleitet. Der Kontakt 80a zur Welle 14 ist über eine Klemme dl mit der Klemme d verbunden und steuert den Elektromagnet 21, der zur Welle 36 ist über eine Klemme cl mit der Klemme c verbunden und steuert den Elektromagnet 20. Die Elektromagnete 20 und 21 sind so lange erregt, als die zugehörigen Kontakte 80a geschlossen sind. Es ist auch möglich mittels der Be wegungen der Schaltstössel 81 über Gestänge die Blen den 23 und 24 direkt zu steuern, sofern die Bewegun gen präzis und kippend gestaltet sind.
Bei Sollwerten mit vielen Stellen können die Schaltungsgenauigkeiten der Kontakte 80a Schwierigkeiten bereiten, die jedoch mittels logischen Verknüpfungen und Speicherelemen ten behoben werden können.
Zur guten Handhabung der Anordnung kann der Analogwert bzw. Istwert übertragen werden, z. B. mittels elektrischen Drehmeldern. Dies ist besonders interessant, wenn Vergleiche für verschiedene Grössen an einem zentralen Ort vorgenommen werden, speziell wenn die Digitalwerte bzw. Sollwerte von verschiedenen Grössen auf einem Informationsträger aufgezeichnet sind. Eine solche Disposition kann z. B. bei einer automatischen Bohrmaschine vorliegen, wo ein kartesischer Koord'i- natenpunkt eines Bohrtisches durch zwei Abstände von den Koordinatenachsen bestimmt ist.
Zum automati schen Positionieren einer Bohrspindel über einem Ko- ordinatenpunkt werden die beiden Sollwerte der Ab stände nebeneinander auf einem Lochstreifen program miert. Die beiden Sollwerte werden mit den beiden Ist werten der Abstände in zwei Anordnungen gleichzeitig verglichen. Die beiden Abstände werden durch zwei Leitspindeln eingestellt, auf denen je ein Drehmelde geber sitzt. Die zwei Drehmeldegeber übertragen die beiden Istwerte über elektrische Leitungen zu zwei Dreh meldeempfängern, die die Istwerte zum Vergleichen mit den Sollwerten geben.
Somit können Drehmeldeemp- f änger, Schaltmittel und Vergleichsschaltungen der bei den Anordnungen und weitere Steuerelemente der Bohr maschine in einem Steuerschrank untergebracht werden, der vom maschinellen Teil der Bohrmaschine entfernt aufgestellt ist. Die Lochung der beiden Sollwerte zu einem Koordinatenpunkt auf dem Lochstreifen wird gleichzeitig und direkt in die Vergleichsschaltungen ein gegeben, so dass eine spezielle Übertragung der Sollwerte vom Lochstreifen zu den Vergleichsschaltungen weg fällt.
Wird dem Antrieb der Welle 14 ein Umkehrgetriebe vorgeschaltet, womit der Drehsinn der Welle 14 bei gleichem Drehsinn der Leitspindel 7 geändert werden kann, so können mit einem Lochstreifen 15 zwei zu einander symmetrisch-, Bewegungsprogramme des Schlit tens 5 abgewickelt werden, wenn beim Umschalten des Umkehrgetriebes gleichzeitig die Wirkung der Bewe gungsbefehle Vorschubrichtung vorwärts und Vor schubrichtung rückwärts vertauscht wird. Bei der über tragung des Istwertes durch Drehmelder müssen nur die Übertragungsleitungen mittels eines Umschalters ver tauscht werden (Phasenumkehr), der die Funktion des Umkehrgetriebes übernimmt.
Wird zwischen die Leitspindel 7 und die Kupplung 12 ein Differentialgetriebe eingebaut, so kann der Dreh winkel der Kupplung 12 korrigiert werden, wenn z. B. die Leitspindel 7 einen Gangfehler aufweist und somit der Drehwinkel der Kupplung 12 nicht proportional zum Istwert des Abstandes 10 ist. Auf Grund des Gang fehlers längs der Leitspindel 7 wird eine Fehlerkurve erstellt, die in einer Schablone oder Kurvenscheibe dar gestellt wird.
Die Schablone oder Kurvenscheibe wird synchron mit der Position des Schlittens 5 zur Leit- spindel 7 von einem mechanischen Fühler abgetastet, der mit dem Differentialgetriebe gekuppelt ist, womit der Drehwinkelfehler der Kupplung 12 durch die Be wegung des Fühlers kompensiert wird.
Die Anordnung erlaubt auch ein sogenanntes Ein pendeln auf eine bestimmte Position des Schlittens 5. Dazu wird der Schlitten 5 mit grosser Vorschubge- schwindigkeit auf die gewünschte Position zubewegt und fährt über die Position hinaus, beim überfahren der Position wird ein Befehlssignal erzeugt, das veranlasst, dass eine mittlere Vorschubgeschwindigkeit eingeschaltet und die Vorschubrichtung gekehrt wird, worauf die Po sition ein zweites Mal überfahren und wieder ein Be fehlssignal erzeugt wird, wodurch eine kleine Vorschub geschwindigkeit eingeschaltet und die Vorschubrichtung wieder gekehrt wird und dann wird auf Grund des nächsten Befehlssignals der Schlitten 5 gestoppt.
Wäh rend dem Einpendeln bleibt immer der gleiche Sollwert in der Anordnung zum Vergleichen und die Bewegungs befehle werden stufenweise aus dem Programm oder einem Register gelesen. Das Einpendeln kann bei Dreh bänken im allgemeinen nicht angewandt werden, jedoch bei Bohrmaschinen.
Ist die Drehbank (Fig. 1) für die Verschieberich tung 11 mit einer zweiten Anordnung ausgerüstet, so wird die Masshaltigkeit eines Werkstückes durch das genaue Positionieren des Werkzeugs 6 bestimmt. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Verschiebe richtung des Schlittens 5 bzw. des Werkzeugs 6 längs der Leitspindel 7, für die Verschieberichtung 11 des Werkzeugs 6 sind die Verhältnisse jedoch gleich.
Bei Drehbänken ist es oft nicht möglich, eine bestimmte Position mit grosser Vorschubgeschwindigkeit genügend genau anzufahren, ohne dass die Position um einen zu langen Bremsweg des Schlittens 5 überfahren wird; wenn der Antrieb für die grosse Vorschubgeschwindigkeit erst beim Überfahren der Position durch ein Befehlssignal abgeschaltet wird.
Da die grosse Vorschubgeschwindig- keit für kurze Bearbeitungszeiten nötig ist, wirdi in sol chen Fällen zuerst mit grosser Vorschubgeschwindigkeit eine Vorposition überfahren, wo eine kleine Vorschub geschwindigkeit durch ein Vorbefehlssignal eingeschaltet wird, womit die Position angefahren und dann die Vor schubbewegung auf Grund des Befehlssignals gestoppt wird. Die Vorposition wird um mindestens den Brems weg vor die Position gelegt.
Ein Vorsollwert zur Er zeugung des Vorbefehlssignals kann wie ein Sollwert programmiert und verarbeitet werden. Das Programmie ren des Vorsollwertes auf den Lochstreifen 15 lässt sich jedoch auch vermeiden. Die Differenz, Sollwert minus Vorsollwert, wird Vorgabewert genannt und kann posi tiv oder negativ sein.
Nach der Eingabe der Lochung des Sollwertes wird der Vorgabewert zum Istwert des Abstandes 10 addiert, indem zum Drehwinkel der Leit- spindel 7 ein Vorgabewinkel addiert wird, der propor tional zum Vorgabewert ist, so dass der Drehwinkel der Kupplung 12 um den Vorgabewinkel vom Drehwinkel der Leitspindel 7 verschieden ist. Der Vorgabewinkel für z. B. den Vorgabewert + 40 mm, ist gleich gross wie der Drehwinkel der Leitspindel 7 für den Istwerb 40 mm. Der Vorgabewinkel kann z. B. mittels eines Stellmotors und eines Differentialgetriebes, das zwischen der Leitspindel 7 und der Kupplung 12 eingebaut wird, zum Drehwinkel der Leitspindel 7 addiert werden.
An schliessend wird die Summe von Istwert und Vorgabe wert mit dem Sollwert verglichen und bei übereinstim- mung von Summe und Sollwert der Kontakt 45a ge schlossen, womit das Vorbefehlssignal erzeugt wird. Mit einem Umschaltkontakt 82a (Fig. 11) wird das Vor befehlssignal vom Befehlssignal unterschieden. Vom Umschaltkontakt 82a ist eine Klemme g2 mit der Klemme g verbunden. Solange ein Vorgabewinkel zum Drehwinkel der Leitspindel 7 addiert ist, bleibt der Umschaltkontakt 82a umgelegt und damit die Klemme g2 mit einer Klemme 1 leitend verbunden.
Beim über fahren der Vorposition wird zwischen der Klemme 1 und h das Vorbefehlssignal ausgegeben, das veranlasst, dass die kleine Vorschubgeschwindigkeit eingeschaltet und sofort der Vorgabewinkel vom Drehwinkel der Kupplung 12 subtrahiert wird, so dass der Drehwinkel der Leitspindel 7 und der Kupplung wieder gleich ist. Während dem Subtrahieren des Vorgabewinkels wird der Kontakt 46a geöffnet, um unerwünschte Befehls signale bzw. Vorbefehlssignale zu unterdrücken. Sobald Soll- und Istwert übereinstimmen, wird über den Um schaltkontakt 82a zwischen einer Klemme m und der Klemme h das Befehlssignal ausgegeben.
Negative Vor gabewerte ergeben negative Vorgabewinkel, wodurch der Betrag des negativen Vorgabewinkels zuerst subtrahiert statt addiert und nachher, um wieder für die Leitspindel 7 und die Kupplung 12 den gleichen Drehwinkel zu er halten, addiert statt subtrahiert wird.
Der Vorgabewert wird mit Reserve genügend gross gewählt und richtet sich nach dem Bremsweg, der zur Hauptsache von der Vorschubgeschwindigkeit abhängt. Da die Vorpositionen bei vielen Werkzeugmaschinen nicht sehr genau eingehalten werden müssen, genügt es oft zum Erzeugen der Vorbefehlssignale, nur die grö sseren Stellen der Sollwerte zu benützen, z. B. nur die 2. und 3. Stelle bei einem dreistelligen Sollwert.
In diesem Fall wird ein Differentialgetriebe zum Addieren von Vorgabewinkeln zwischen das Getriebe 34 und der Welle 36 eingebaut, statt zwischen die Leitspindel 7 und die Kupplung 12, und das Vorbefehlssignal aus Teilbefehlssignalen zur 2. und 3. Stelle gewonnen. Vor gabewerte können auch durch die Steuerung der Dreh bank selbst ermittelt werden.
Auf Grund eines pro grammierten Vorschubgeschwindigkeitsbefehls oder einer tachometrisch gemessenen Vorschubgeschwindig- keit wird der Betrag eines Vorgabewertes und das Vor zeichen (+ oder -) aus dem zugehörigen programmier ten Vorschubrichtungsbefehl (vorwärts oder rückwärts) oder der effektiv festgestellten Vorschubrichtung ermit telt. Zum Ermitteln des Betrags eines möglichst gün stigen Vorgabewertes können selbstverständlich noch weitere Grössen, z. B. Schnittdruck des Werkzeugs 6, verwendet werden.
Die Anordnung kann für verschiedene Lochschemas ausgeführt werden, einige weitere Lochschemas D-G werden in Fig. 5 gezeigt. Nach einem 2-von-10 -Code ist das Lochschema G mit zwei Löchern für jede Ziffer ausgeführt; für die Ziffer 4 sind die beiden Löcher zeichnerisch stark ausgezogen. Einige Lochschemas eig nen sich für die einen Ausführungen besser als für die anderen. Es eignen sich z.
B. das Lochschema F für eine Ausführung mit elektrischen Schaltungspfaden nach Fig. 7 und entsprechend plazierten Bürsten 64; das Lochschema G für eine Ausführung nach Fig. 1 mit entsprechend vergrösserten Abdeckungen statt der Ab deckungen 40, so dass zwei Kanalöffnungen 31 bzw. 32 zu einer Stelle abgedeckt werden können. Bei der Entwicklung eines neuen Lochschemas ist man natür lich sehr frei in der Plazierung der Löcher für die Zif fern für Ausführungen mit elektrischen Schaltungspfaden.
Die Digitalwerte bzw. Sollwerte müssen nicht un bedingt im Dezimalsystem dargestellt werden, sie kön nen auch in anderen Zahlensystemen, z. B. im Binär system, dargestellt werden, wenn die Ausführung der Anordnung entsprechend angepasst wird. In einem an deren Zahlensystem ergibt sich wie im Dezimalsystem für die erste Hälfte der möglichen Ziffern (Ziffern mit kleinerem Wert) einer Stelle ein Hilfswert O und für die zweite Hälfte (Ziffern mit grösserem Wert) ein Hilfs wert L.
Eine Ziffer in einem x -System (Zahlensystem mit der Grundzahl x) lässt sich in gewissen Fällen auch nach anderen Codes, als nach einem n-von-x -Code, codieren und ohne Umcodierung bei entsprechend an gepasster Ausführung der Anordnung verarbeiten; z. B. eine Ziffer im Dezimalsystem wird biquinär codiert, also nach einem 2-von-7 -Code, wobei sich eine Binär- und eine Quinärstelle ergibt und z.
B. bei einem sechsstelligen Wert im Dezimalsystem insgesamt zwölf Binär- und Quinärstellen sich ergeben und elf Hilfs werte benützt werden. Werte die zum Vergleich unge eignet codiert sind, werden zuerst passend umcodiert und dann verarbeitet.
Die Ausführungen der Anordnung sind nicht auf Vergleiche mit Digitalwerten bzw. Sollwerten von drei Stellen beschränkt, sie können, was leichtersichtlich äst, auch für Digitalwerte bzw. Sollwerte von mehr oder weniger als drei Stellen gebaut werden. Statt einen Soll wert mit einem Istwert zu vergleichen, kann auch ein anderer Digitalwert mit einem Analogwert verglichen werden.
Statt einem Lochstreifen 15, 61, 63, 74 oder 77 als Informationsträger können Lochkarten, Lochbänder, Stufenschalter mit manueller oder ferngesteuerter Be- tätigung, Relaisketten, Kreuzschienenwähler usw. benützt werden, ebenso können diese Komponenten als Schalt mittel, die den Digitalwert darstellen, benützt werden. Ein Teil der elektrischen Schaltkreise lässt sich auch durch elektronische Schaltkreise ersetzen. Die Anord nung kann in weiteren Ausführungen gebaut werden, indem sich verschiedene beschriebene Ausführungsmög lichkeiten miteinander kombinieren lassen.
Arrangement for comparing two values, in particular setpoint / actual value comparison arrangement. The present invention relates to an arrangement for comparing two values, e.g. B. a setpoint and an actual value. Such arrangements can e.g. B. used in automatic program controls for positioning the tool in machine tools who the; however, they can also be used in other areas of technology.
It is known that with problems where e.g. For example, a setpoint that is represented digitally must be compared with an actual value that is represented in analog form, first a separate analog-digital conversion is carried out with the actual value, then the actual value, which is now represented digitally, with the setpoint compared in a logic operation and a command signal is generated when the setpoint and actual value match.
The effort involved is usually quite extensive, as in some cases complicated digital measuring principles are used for the actual value; in other cases the actual value is split up into the smallest units, which are counted in electronic counters, and the count is then compared with the setpoint.
The characteristic of the arrangement according to the invention is that, on the one hand, means are available that represent one value (called digital value) in digital form and: on the other hand, means are available that represent the other value (called analog value) in analog form Represent form that are both directly involved in a comparison device, with at least one auxiliary value being used for the comparison in the case of a multi-digit digital value.
An embodiment and some possible execution of details of the inventive arrangement are shown in the drawing. 1 shows an exemplary embodiment with a photocell in the comparison device, FIG. 1a shows a section through FIG. 1, FIG. 1b shows a section through a screen according to FIG. 1, FIG. 1c shows a view of a diaphragm according to FIG.
2 shows a detail of a perforated tape matching FIGS. 1 and 7, FIG. 3 shows a detail of a punched tape matching FIG. 6, FIG. 4 shows a detail of a punched tape with auxiliary values stored separately from a digital value, FIG. 5 different punching schemes FIG. 6 shows an embodiment for deriving auxiliary values using part of the comparison device according to FIG. 1, FIG. 7 shows a circuit path to an electrical comparison circuit,
8 shows a change to FIG. 7 for an embodiment where a digital value and auxiliary values together form information after deriving, FIG. 9 shows a section of a perforated strip matching FIG. 8, FIG. 10 shows an embodiment for deriving auxiliary values an analog value, FIG. 11 a changeover contact for distinguishing between command signals and pre-command signals.
In FIGS. 1 and 2, an exemplary embodiment is shown in connection with the implementation of setpoint value / actual value comparisons. The main parts of the arrangement are: switching means 1, mechanical switching means 2 and a comparison device 3, hereinafter also referred to as comparison circuit 3. Actuators 4 are controlled on the basis of auxiliary values.
A slide 5 of a lathe guides a tool 6 (turning tool) which machines a workpiece. A lead screw 7 moves the slide 5 back and forth, which carries a permanently mounted threaded bushing 8. The position of the slide 5 with respect to a zero point 9 is determined by the actual value of a distance 10 of the slide 5 from the zero point 9.
The workpiece can be processed automatically according to a program when the program is fed to a suitable control of the lathe, where the control has an execution of the arrangement. The program is divided into operational phases and on the one hand contains movement commands such as B. Selection of the rotational speed of the rotary spindle, feed (feed speed of slide 5), feed direction of slide 5 (forwards, backwards), and on the other hand, target values for distance 10.
The lathe is set in motion by the first movement commands of the program, so that the carriage 5 moves from an old posi tion to a new position with an actual value of the stand 10, which corresponds to the setpoint of the distance 10 of the first operating phase. Between the target value and the actual value, which changes continuously due to the movement of the carriage 5, a comparison is carried out in the arrangement, and if the target and actual value match, a command signal is generated by the arrangement; This concludes the first phase of the operation.
The command signal ver causes that instead of the movement commands that are no longer required, new movement commands are entered into the controller and, instead of the nominal value of the first operational phase, the nominal value of the second operational phase is compared with the actual value. This cycle is repeated for each phase of the operation until the end of the program. Operation phases without a setpoint can also be programmed in the program, where a command signal is then generated on the basis of executed movement commands. This is the case when z.
For example, a plunge-cut slide separated from the slide 5 automatically makes a fixed puncture on the workpiece on the basis of a movement command and a limit switch generates the command signal when the plunge-cut slide slides back into the rest position. One to the displacement direction of the Schlit least 5 perpendicular displacement direction 11 of the tool 6 can, for.
B. can be controlled by a template and in the program selectable stops, so that the workpiece receives its shape. The displacement direction device 11 can also be controlled with the help of a second arrangement, the command signals with the command signals of the first arrangement together control a program by z. B. a command signal of the first order after an operation phase causes a target value of a distance in the displacement direction 11 to be compared with the actual value of this distance. Anyone who manufactures several identical workpieces will enter the same program several times into the control.
Before starting to machine a series of workpieces, the position of the zero point 9 is set on the lathe so that the tool 6 has the correct starting position for the workpieces. If the switching means 2 are in the zero position (the zero position of the switching means 2 will be explained in more detail later) and the carriage 5 is at the desired zero point, i.e. H. the distance 10 is zero, so a clutch 12 is engaged and a gear 13 is permanently coupled to the lead screw 7. The clutch 12 remains engaged as long as the zero point 9 is maintained.
If a new zero point is desired later, the carriage 5 first moves to the old zero point 9 so that the switching means 2 are in the zero position and then the clutch 12 moves out, moves the carriage 5 to the new zero point and moves the Clutch 12 on again. The lead screw 7 is in the zero position when the carriage 5 is in a selected zero point.
If the carriage 5 moves away from the zero point 9, the angle of rotation of the lead screw 7 and the coupling 12 from the zero position is proportional to the actual value of the distance 10. The lead screw 7 drives a shaft 14 via the engaged coupling 12 and the transmission 13. The translation of the transmission 13 is chosen so that the shaft 14, for. B. in the present case: makes half a turn to change the actual value by 10 mm. The actual value, an analog value, is thus represented in analog form by the angle of rotation of the shaft 14 from the zero position.
The setpoint of the distance 10 to an opera tion phase forms what is known as information and is printed on a punched tape 15 (FIGS. 1 and 2), d. H. an information carrier with transport holes 16 programmed. The setpoint, a digital value, is 482 mm, for example, and is represented in the decimal system with three digits. For easier understanding, setpoints with a resolution of 1 mm and three digits are explained, but a resolution of z. B. l / 100 mm with a corresponding translation of the gear 13 possible.
In order to make the description of the arrangement easier to understand, the following is defined: The digit of the units (number 2) of a digital value or nominal value (e.g. 482 mm) is designated as the 1st digit or the smallest digit, because it is the place with the smallest unit. The digit of the tens (number 8) is referred to as the 2nd digit. The digit of the hundreds (number 4) is referred to as the 3rd digit or the largest digit, since it is the digit with the largest unit. Whenever the word digit or digits occurs in the description, this always means one digit or several digits of the digital value or setpoint.
When programming, the target value is represented by means of a perforation in the perforated tape 15 by punching a hole in the perforated tape 15 for each digit according to a perforation pattern A (FIG. 5). Hole pattern A shows schematically the position of the holes for the various digits of a position according to a 1-of-10 code (code with a punched hole of ten possible holes), the transport holes 16 and the unused part of the punched tape 15 being omitted . In Fig. 2 the perforation for the target value 482 mm is shown on the punched tape 15, which has five tracks.
The positions of the unpunched holes in the piece of punched tape 15 at a nominal value of 482 mm are marked with dots. According to perforation scheme A, each position requires two lines of punched tape, i.e. six consecutive lines for the entire target value. The perforation for the three positions is arranged in the same order as the three digits of the target value.
The perforated strip 15 is transported stepwise through the comparison circuit 3 in the direction 17 (FIG. 1), so that the perforation for the target value is entered in the comparison circuit 3 under a screen piece 18. Before entering the perforation in one step under the screen piece 18, the perforation is scanned in a reading device 19. The reading device 19 is shown as a block in Fig. 1 and can, for. B. with Bür stenkontakten or be equipped with photocells to scan the holes.
The reading device 19 examines each digit, with the exception of the largest digit, whether a digit 0, 1, 2, 3 or 4 or 5, 6, 7, 8 or 9 has been programmed. An auxiliary value 0 is derived from the digits 0-4 and an auxiliary value L is derived from the digits 5-9. The auxiliary values are given the designation of the next larger digit, Aals, from which they were derived. In the example, the 2nd auxiliary value O is derived from the 1st position (number 2) and the 3rd auxiliary value L is derived from the 2nd position (number 8). No auxiliary value is derived from the 3rd digit (number 4), nor is a 1st auxiliary value derived.
Two identical actuators 4 (FIG. 1 a), which are arranged separately from the switching means 1 and 2, are controlled on the basis of the auxiliary values. Each actuator 4 has an electromagnet 20 or 21 with an armature 22, a diaphragm 23 or 24, a spring 25 and two armature stops 26. In Fig. 1 a, a Sbellorgan 4 is complete and from the other only the electromagnet 21 and the diaphragm 24 are shown, further in Fig. 1c a view from above of the diaphragm 23 and 24, respectively.
The screens 23 and 24 are guided in a slot in the screen piece 18 so that they can move within a path that is limited by the anchor stops 26. The spring 25 ensures a clear position of the diaphragm 23 when the electromagnet 20 is not energized.
A current source generates a voltage between + and -. Inevitable changeover contacts 27a and 27b are pulsed shortly before the input of the perforation in the comparison circuit 3 so that the electromagnet 20 or 21 is excited from the reading device 19 via terminals a and c or b and d for an auxiliary value L and for an auxiliary value O not. When the contacts 27a and 27b return to the rest position, the excited elec tromagnet 20 or 21 receives its own contact 20a or 21a and a terminal e or f self-holding, which he briefly the next time the contacts 27a and 27b are flipped loses again before entering a new hole.
The electromagnet 20 and the diaphragm 23 who controlled on the basis of the 3rd auxiliary value. The elec tromagnet 21 and the aperture 24 are controlled based on the 2nd auxiliary value. The input of the perforation under the screen piece 18 takes place after the contacts 27a and 27b have returned to the rest position.
The switching means 1 (FIGS. 1 and 2) have the piece of perforated tape 15, which represents the target value of the distance 10 in digital form by means of the perforation and is under the screen piece 18. The material of the hole strip 15 should be as opaque as possible.
The screen piece 18 contains the 1st place 10 channels 28 (Fig. 1b, section QQ) and the 2nd and 3rd place 20 channels 29 (Fig. 1, 1a, section PP), which in the upper part of the sieve piece 18 each have two separate mouth halves. The positions of the lower channel openings 30 to the channels 28 and 29 coincide with the positions of the possible holes of an input hole. In order to designate individual channels 28 and 29 and later further parts in a simple way, these parts are referred to as one place or
Numbers of a target value are described accordingly and in some cases provided in the drawing with small underlined numbers if they have a certain relationship with the possible perforation entered for this point or number. The upper channel openings 31 (Fig. 1b) to the channels 28 to the 1st position are as large as half of the upper channel openings 32 (Fig. La) to the channels 29 to the 2nd and 3rd position. The centers of the upper channel openings 31 and 32 have the same spacings as the centers of the lower channel openings 30 in the direction along an axis 33 (FIG. 1).
Viewed from the axis 33, the centers of the channel openings 31 and 32 are the digits 0-4. or 5-9 shifted by 18.
The diaphragm 23 or 24 always closes one or the other half of the channel openings 32 to the 3rd or 2nd position against the channels 29, namely the right half (FIG. 1a, section PP) when the associated electromagnet 20 or 21 is not energized.
The switching means 2 have two epicyclic gears 34 and 35 with fixed internally toothed gears 34a and 35a, three shafts 14, 36 and 37 each with a group of four switch arms 38, 39 and a cover 40 on each switch arm 38 and 39. The shaft 14 with a mounted gear 34b drives the hollow shaft 36, which rotates around the shaft 14, via a planetary gear 34c. The hollow shaft 36 with an installed gear 35b drives the hollow shaft 37, which rotates about the hollow shaft 36, via a planetary gear 35c. The reduction ratios of epicyclic gears 34 and 35 are selected so that the angle of rotation of shaft 36 is ten times smaller than the angle of rotation of shaft 14 or the angle of rotation of shaft 37 is ten times smaller than the angle of rotation of shaft 36.
On the shafts 14, 36 and 37 sit two opposing switching arms 38 and two opposing switching arms 39. The switching arms 38 and 39 are offset from each other by 90. The switching arms 38 and 39 carry the covers 40, which are slightly larger than two halves of a channel opening 32, and when the shafts 14, 36 and 37 rotate, they move as close as possible over the screen piece 18. The covers 40 of the shaft 14 rotate over the channels 28 to the 1st position of the target value, that of the shaft 36 via the channels 29 to the 2nd position and that of the shaft 37 via the channels 29 to the 3rd position.
The covers 40 on the switching arms 38 rotate over the channels 28 or 29 to the Zif far 0-4 of a place and those on the switching arms 39 over the channels 28 or 29 to the digits 5-9 of a place. The covers 40 rotate counterclockwise when the actual value becomes larger (Fig. La, section P-P) and clockwise when the actual value becomes smaller.
It has an advantageous effect that, given a continuously changing actual value, the switching means 2 rotate continuously and there is little mechanical wear.
The switching means 2 are in the zero position when through the corresponding covers 40 at the same time one half of the channel openings 32 to the digits 0 and 9 of the 2nd and 3rd position (as shown in section P-P) and the entire channel opening 31 to. Number 0 of the 1st digit is covered.
Each angle of rotation (based on the zero position) of the shafts 14, 36 and 37 represents the actual value of the distance 10 in analog form. For each actual value of the stand 10, the switching arms 38 and 39 get a certain position due to the angle of rotation. This position of the three groups of switching arms 38 and 39 relative to the screen piece 18, which is characteristic of an actual value, is compared in the comparison circuit 3 with the perforation for the setpoint value using the auxiliary values.
The comparison circuit 3 has a light source 41 as well as a photocell 42, a housing 43 and the screen piece 18. The switching means are also directly involved in the comparison circuit 3: the switching means 1, the switching means 2 with the switching arms 38 and 39 and the covers 40 , the actuators 4 with the diaphragms 23 and 24. The light source 41 and the housing 43 are designed so that the best possible illumination without disturbing shadows on the channel openings 31 and 32 is produced, so that only the covers 40 directly covered channel openings 31 and 32 receive no light.
For this purpose, the inner walls of the housing 43 are designed as a mirror, so that the uncovered channel openings 31 and 32 are illuminated from different sides, where the light supply cannot be interrupted at the same time from these sides, for. B. by switching arms 38 and 39. The walls of the channels 28 and 29 are also made as reflective as possible in order to guide the light through the channels 28 and 29 well.
The perforation for the target value opens a channel opening 30 for each point for the light to exit. If light passes through continuously open channels 28 and 29, the photocell 42 receives light. The light causes an electric current in the photocell 42, which is conducted to a trigger amplifier 44. As long as the setpoint and actual value do not match, the photocell 42 is exposed and a relay 45 remains unexcited by the flip-flop amplifier 44, even if the actual value is constantly changing in the meantime.
If the three channels 28 and 29 opened through the perforation on the lower side are covered on the upper side by corresponding covers 40 undi Blen 23 and 24 at the same time, no light shines on photocell 42 and the relay 45 is energized. Such is the position of the three groups of switching arms 38 and 39 with the covers 40 on the basis of the actual value when the setpoint and actual value match. The relay 45 carries a contact 45a which is closed by the energized relay 45, whereby a command signal is generated.
The command signal is output via a closed contact 46a as a control voltage between terminals g and h to the control of the rotary tank. The contact 46a is opened to suppress undesired command signals while the actuators 4 are set and the perforation is entered in the comparison circuit 3. The correspondence of the setpoint and actual value is of course subject to a small error, similar to a measuring device. The command signal is used as already explained.
The perforation is pulled out of the comparison circuit 3 by entering a perforation for a new nominal value.
The purpose of the auxiliary values is to achieve a perfect comparison. Without the use of auxiliary values and the apertures 23 and 24, the three channels 28 and 29 opened through the perforation on the lower side could never be completely blocked for the passage of light at the same time, especially if the 1st or 2nd digit is a digit 0 or 9 has. If z. B. the channel 28 to number 9 of the 1st place is completely covered by a cover 40, two channels 29 are only about half covered to the 2nd place, so in this case no channel 29 to the 2nd place without the Aperture 24 can be completely covered.
Enlarging the covers 40 would not remedy this situation, since command signals could then be generated even if the setpoint and actual value do not match.
If the technical conditions of the photocell 42, z. B. ratio of light to dark current, etc., instead of the photocell 42, several smaller photocells can be arranged that generate partial command signals via amplifiers and relays. These partial command signals are linked in a logical link from which the command signal is then obtained. One possible embodiment with such features can be seen in Fig. 6, which, however, is designed for other green.
The auxiliary values can also be derived from the digital value or setpoint value using a part of the comparison circuit 3, the reading device 19 being dispensed with. In Fig. 6, this implementation is shown from. The change in the implementation of FIGS. 1 and la is described in more detail below. The photocell 42 (FIG. 1), the multivibrator 44 and the relay 45 are replaced by six photocells 47-52 (FIG. 6), six multivibrator 53 and six relays 54-59.
The reading device 19 is disconnected at the terminals a and b and for this purpose a terminal e1 (FIG. 6) is connected to the terminal e (FIG. 1 a) and a terminal f1 to the terminal f. Instead of the contacts 45a, 46a and the terminal g, seven contacts 54a-60a and a terminal 91 are used. The six photocells 47-52 are mounted at the location of the photocell 42, namely the photocell 47 to the digits 0-4. the 3rd
Digit, 48 for the digits 5-9 of the 3rd, 49 for the digits 0-4 of the 2nd, 50 for the digits 5-9 of the 2nd, 51 for the digits 0-4 of the 1st and 52 for the Numbers 5-9 of the 1st digit. The perforated strip 15 is replaced by a perforated strip 61 (FIGS. 3 and 6) where, in addition to the perforation for the target value 482 mm according to FIG. 2, two so-called blind holes 62 (FIG. 3) are punched in the free lines say nothing about the setpoint.
The blind holes 62 have the task of continuously exposing one of the two photo cells 47 or 48 or 49 or 50 or 51 or 52 to each point after the hole has been entered, since no incorrect partial command signals are generated with them. In this embodiment, the contacts 27a and 27b are pulsed during the input of the perforation so that the electromagnets 20 and 21 are not excited. When the actual value changes, the auxiliary values are only gradually known after the perforation has been entered.
Assuming that the nominal value is 482 mm, the actual value is initially 255 mm and becomes continuously larger after entering the perforation. At the actual value of 255 mm, all photocells 47-52 are exposed and the trigger amplifiers 53, which are controlled by the photocells 47-52, do not excite the relays 54-59. At an actual value of 262 mm, the relay 58 is energized because the photocell 51 is no longer exposed because a cover 40 covers the channel 28 to the number 2 of the 1st digit. If the relay 58 opens, this means that the 2nd auxiliary value 0 is derived from the 1st digit of the setpoint. At an actual value of approximately 263 mm, relay 58 drops out again.
At an actual value of around 280 mm, relay 57 opens in the same way, which means that the third auxiliary value L is derived from the 2nd digit. At an actual value of about 285 mm, the relay 57 drops out again. An auxiliary value 0 is derived from the relevant point when the relay 56 or 58 opens, and an auxiliary value L when the relay 57 or 59 opens. The relay 57 or 59 has a contact 57b or 59b, which means that the electromagnet 20 or 21 is excited when the relay 57 or 59 is opened.
The energized electromagnets 20 and 21 then receive self-retention via the contacts 20a and 21a until the next entry of a perforation for a target value. Each of the contacts 54a-59a can generate a partial command signal. The contacts 54a-59a are logically linked to one another for generating command signals. At an actual value of 482 mm: the series-connected contacts 54a, 57a and 58a are closed and thus generate the command signal, since the corresponding photocells 47, 50 and 51 are no longer exposed. The contacts 55a, 56a and 59a are not closed because of the blind holes 62.
A switching unit 60 with the contact 60a suppresses the output of undesired command signals between the terminals g1 and h by the contact 60a opening shortly before the entry of the perforation and closing with a delay during the comparison after the first opening of a relay 58 or 59. The closing of the contact 60a is delayed so that all actuators 4 are set correctly in all cases before a command signal is output.
In a further possible embodiment, the auxiliary values influence certain analog representations of the analog value of the switching means 2 instead of the positions of the diaphragms 23 and 24, in order to fulfill the function of the auxiliary values. For this purpose, in the embodiment according to FIGS. 1 and 1a, the diaphragms 23 and 24 are removed and instead of the sieve piece 18 with 10 channels 28 and 20 channels 29, a similar sieve piece with 30 channels 28 is used. Furthermore, the internally toothed gears 34a and 35a of the epicyclic gears 34 and 35, instead of being fixed, are rotatably mounted about the axis 33 and connected to the armatures 22 by rods, so that the internally toothed gear 35a or
34a rotated by the electromagnet 20 or 21 by a certain angle of rotation about the axis 33 who can. The gears 34a and 35a can, for. B. are placed in needle bearings for which they apply as bearing rings. The anchor stops 26 and the springs 25 provide in an equivalent manner for a clear posi tion of the gears 34a and 35a. The angle of rotation of the gears 34a and 35a is selected so large that with a fixed actual value by switching the electromagnet 20 b.zw. 21 the shaft 37 or 36 rotates by 9.
On the basis of the auxiliary values, the electric magnets 20 and 21 are controlled, and thus the angle of rotation of the shafts 36 and 37 is influenced by the rotation angle of the shaft 36 and 37 for the corresponding auxiliary value O is increased by 4.5 and for the corresponding Auxiliary value L is reduced by 4.5. By influencing the angle of rotation of the shaft 36 on the basis of the second auxiliary value, a small error of 0.45 results for the angle of rotation of the shaft 37, which is, however, negligibly small. The same task can also be solved in other ways, in which z. B. the shafts 36 and 37 between the Ge drives 34 and 35 and the associated switching arms 38 and 39 are divided into two parts, which can be rotated against each other by 9 depending on the auxiliary value.
The execution of the arrangement: can also be constructed so that instead of light another radiation is switched, whereby the light source 41 is replaced by another radiation generator and the photocell 42 is replaced by a suitable radiation measuring cell. Instead of keeping light away from certain places through covers 40 (closed-circuit principle), individual light beams can of course also be directed in certain directions by means of mirrors and thus a comparison circuit can be set up (open-circuit principle). There are also switching means with mainly straight movements Be conceivable that perform the same function as the switching means 2 with circular rotary movements, for. B.
Covers that are moved like a slide, such as the panels 23 and 24.
The comparisons can also be made using pneumatic means, e.g. B. in the housing 43 generates a negative pressure, and in the wall of the housing 43 a membrane switch is installed. In the housing 43, only a small negative pressure can build up as long as air can flow into the housing 43 through a continuously open channel 28 or 29. Instead of the contact 45a, the membrane switch generates the command signal when, as a result of all the covered channels 28 and 29, the negative pressure is sufficiently large.
Instead of the comparison circuit 3 operating with light, an electrical comparison circuit can be used. A section of an electrical comparison circuit is shown in Fig. 7, only one circuit path is shown in connection with the 3rd digit. The comparison circuit 3 (Fig. 1 and la), the flip-flop amplifier 44, the relay 45 and the contact 45a who replaced the by three circuit paths. A Lochstrei fen 63 has the same shape and perforation for the target value 482 mm, as shown in FIG. For this embodiment, the perforated strip 63 consists of electrical insulating material.
The piece of perforated tape 63 (FIG. 7) for the third position is scanned by ten brushes 64 which are located opposite a contact plate 65. The perforated strip 63 and the contact plate 65 are shown in two sections in FIG. 7 for reasons of illustration. A terminal i is connected to the contact plate 65. The middle contact spring of a changeover contact 66 is connected to each brush 64, and a contact lamella 67 is connected to each of the outer contact springs. Instead of the two switching arms 38, two switching arms 68, instead of the switching arms 39, two switching arms 69 are mounted on the shaft 37. Instead of the covers 40, contacts 70 are used.
The contacts 70 sweep over the contact lamellae 67 as the actual value increases and in a clockwise direction as the actual value decreases. The contacts 70 are electrically connected to a terminal k via slip rings 71 and brushes 72. The electromagnet 20 and the spring 25 switch the ten changeover contacts 66, as previously the shutter 23 was switched switched. For the non-energized electromagnet 20 be, the switching contacts 66 are in the gezeich designated position. In connection with the 2nd position there is an identical circuit path, but the switching arms 68 and 69 are mounted on the shaft 36, the ten changeover contacts 66 are actuated by the electromagnet 21 and the ten brushes 64 scan the piece of Lochstrei 63 to the 2nd position .
A similar circuit path is available to the 1st place, the switching arms 68 and 69 are mounted on the shaft 14, and the ten brushes 64 scan the piece of tape 63 to the 1st place, but the ten changeover contacts 66 are missing and instead each two contact blades 67 are conductively connected to each digit with the corresponding brush 64, as indicated by a connection 73 (FIG. 7) at one location. The three circuit paths to the three points are connected in series via the terminals i and k and instead of the con tact 45a between + and the contact 46a connected in series. If all three circuit paths are closed for current passage, the same function is achieved as if the contact 45a is closed.
If the setpoint and actual value match, the command signal is generated, since the switching arms 68 and 69 take the same position with respect to the contact blades 67 for each actual value of the distance 10, as the switching arms 38 and 39 with respect to the channel openings 31 and 32, with two each Contact lamellas 67 correspond to a digit of a channel opening 31 or 32.
Another embodiment is that circuit paths are set up that guide the magnetic flux; the electrical conductors of the circuit paths according to FIG. 7 are then replaced by magnetic conductors in a corresponding manner. The magnetic flux can e.g. B. generated by means of a permanent magnet and the Be miss signal can be obtained using a Hall probe. Or the three circuit paths are closed to form a magnetic circuit of a coil, with the inductance of the coil being measured continuously.
The inductance changes with a changing actual value and the same setpoint value and i reaches a maximum with the same setpoint and actual value, whereupon the command signal is generated.
Of course, an electrical or magnetic circuit path can be closed to a current or magnetic circuit that generates a partial command signal. The partial command signals from several circuit paths are then logically linked to form the command signal.
The arrangement can also be designed in such a way that the digital value or nominal value and the auxiliary values form two separate pieces of information after they have been derived, which are stored in one or more information carriers. For this purpose z. B. when punching a punched tape 74 (FIG. 4) with six tracks, the auxiliary values are derived from the nominal value and punched into the punched tape 74 as information that is separate from the nominal value. The derivation can be done manually by a programmer or by some device.
For the nominal value 482 mm without the auxiliary values, the perforation of the perforated strip 74 is the same as in FIG. 2, an additional hole 75 supplies the information: 3rd auxiliary value L. A hole 76 would supply the information: 2nd auxiliary value L. No hole is punched for the auxiliary values O.
In this embodiment, the reader 19, the contacts 20a, 21a, 27a and 27b are dispensed with, but similar to the contact plate 65 and brushes 64, a contact plate and two brushes are used most. For this purpose, the two brushes are mounted in such a way that, during the comparison, the perforated strip 74 is continuously scanned at the position of the hole 75 through one brush and at the position of the hole 76 through the other brush. The contact plate is connected with -i-, the brush to hole 75 (3rd auxiliary value) with terminal c and the brush to hole 76 (2nd auxiliary value) with terminal d.
The corresponding brush makes contact with the contact plate through the hole 75 or 76 and the electromagnet 20 or 21 is excited on the basis of the corresponding auxiliary value. The auxiliary values can of course also be stored on a separate information carrier from the punched tape 15, which is synchronized with the punched tape 15.
Another possible embodiment is shown, where the digital value or nominal value and the auxiliary values together form information after deriving, which is stored in a punched tape 77 (FIG. 9). In this case, a programmer or a device derives the auxiliary values and then the coding of the digits of the setpoint is influenced on the basis of the auxiliary values, so that different parts for processing the auxiliary values, e.g. B. the actuators 4 are not required. For this purpose, the 2nd auxiliary value influences the coding of the 2nd digit and 3rd digit.
Auxiliary value influences the coding of the third digit. In Fig. 5, a hole pattern B is given; A hole is punched for a digit and the auxiliary value that influences the coding of this digit. Each digit of the setpoint, with the exception of the first digit, has two coding options, one when the influencing auxiliary value O and one when the influencing auxiliary value L is available. The holes are marked with the number and the auxiliary value, z. B. 4 / L. For the sake of standardization, the coding of the number of the 1st digit is carried out as if a certain 1st auxiliary value> were always present, e.g. B. 1.
Auxiliary value O; however, it could also be carried out according to hole pattern A if an execution for the 1st position corresponds to hole pattern A. 9 shows the perforation of the perforated strip 77 according to perforation pattern B for the target value 482 mm and the derived auxiliary values, the 1st digit of the 1st digit being encoded by the auxiliary value O. .
Using a change (Fig. 8) of the circuit path of FIG. 7, the function of this Ausfüh approximately option is explained in more detail. In Fig. 8 only one half of the change in the circuit path of FIG. 7 is shown, for the other half, the change is made accordingly the same. The perforated strips 63 and the ten brushes 64 are replaced by the perforated strips 77 and 20 brushes 78. The 20 brushes 78 sit opposite the contact plate 65. Each brush 78 is directly connected to a contact blade 67 and thereby dispenses with the switching contacts 66.
Of the 20 brushes 78, only a certain brush 78 is brought into contact with the contact plate 65 through the perforation of the perforated strip 77 and thus a certain contact blade 67 is conductively connected to the contact plate 65. So that the same effect is achieved as in the circuit path of Fig. 7, where through the perforation of the perforated strip 63, the contact plate 65 with a certain brush 64 and this brush 64 via the associated controlled switching contact 66 with the same contact blade 67 also if conductively connected becomes. In other words, the function of the switching switching contact 66 to one point is contained in the coding of this point.
At each point there is a circuit path modified in this way, but with the circuit path to the 1st point the two contact blades 67 and brushes 78 are short-circuited to each digit, as indicated by a connection 79 at one location. The advantage of an embodiment with circuit paths changed according to FIG. 8 compared to an embodiment with circuit paths according to FIG. 7 is that the reading device 19, the electromagnets 20 and 21, the parts 20a, 21a, 22, 25, 26, 27a and 27b can be omitted.
A wide variety of hole patterns can be developed for this embodiment, of which a hole pattern C (FIG. 5) is shown which fits well on a standardized punched tape with five or eight tracks. For an implementation of the arrangement for the hole scheme C only the brushes 78 need to be grouped differently. The hole patterns B and C can of course also, e. B. be used in an embodiment with a comparison circuit that switches light. For an embodiment similar to FIG. 1 for the hole scheme B, each channel 28 and 29 is divided into two channels and the actuators 4, the reading device 19, the contacts 20a, 21a, 27a and 27b are omitted.
For special applications, e.g. B. If the analog value or actual value changes slowly and the digital value or setpoint changes frequently, the auxiliary values can be derived from the analog value or actual value. One embodiment is described using a modification of the embodiment according to FIG. 1. For this purpose, instead of the reading device 19, the contacts 20a, 21a, 27a and 27b on the shafts 14 and 36 fixed cam 80 (Fig. 10) are brought to each actuate a switch contact 80a via a switch plunger 81. The two cam discs 80 rotate about the axis 33 when the actual value changes.
The contact 80a is alternately open and closed when the cam 80 rotates, namely the switching status changes after every quarter turn of the cam 80, i.e. after every change in the actual value by 5 mm or 50 mm, and closes when the actual value increases from zero 9 from the first time shortly before completion of the first quarter turn based on the zero position. When contact 80a is open, an auxiliary value O is derived from the actual value, and when contact 80a is closed, an auxiliary value L is derived. With the help of the cam 80 for the shaft 14, the 2nd auxiliary value and i with the help of the for the shaft 36 is the 3rd.
Auxiliary value derived from an actual value. The contact 80a to the shaft 14 is connected via a terminal dl to the terminal d and controls the electromagnet 21, the one to the shaft 36 is connected via a terminal cl to the terminal c and controls the electromagnet 20. The electromagnets 20 and 21 are so long energized when the associated contacts 80a are closed. It is also possible to control the Blen 23 and 24 directly by means of the movements of the switch plunger 81 via linkage, provided that the movements are designed precisely and tilting.
In the case of setpoint values with many digits, the switching accuracies of the contacts 80a can cause difficulties, but these can be eliminated by means of logical links and memory elements.
The analog value or actual value can be transferred to facilitate handling of the arrangement, e.g. B. by means of electric resolvers. This is particularly interesting when comparisons are made for different variables at a central location, especially when the digital values or setpoint values of different variables are recorded on an information carrier. Such a disposition can e.g. B. exist in an automatic drilling machine, where a Cartesian coordinate point of a drilling table is determined by two distances from the coordinate axes.
For the automatic positioning of a drilling spindle over a coordinate point, the two target values of the distances are programmed next to one another on a punched tape. The two setpoints are compared with the two actual values of the distances in two arrangements at the same time. The two distances are set by two lead screws, each with a resolver. The two rotary signal encoders transmit the two actual values via electrical lines to two rotary signal receivers, which transmit the actual values for comparison with the setpoints.
Thus, the resolver receiver, switching means and comparison circuits of the arrangements and other control elements of the drilling machine can be accommodated in a control cabinet which is set up away from the machine part of the drilling machine. The punching of the two nominal values for a coordinate point on the punched tape is entered simultaneously and directly into the comparison circuits, so that a special transmission of the nominal values from the punched tape to the comparison circuits is omitted.
If the drive of the shaft 14 is preceded by a reversing gear, with which the direction of rotation of the shaft 14 can be changed with the same direction of rotation of the lead screw 7, two symmetrical movement programs of the carriage 5 can be handled with a punched tape 15, if when switching the Reversing gear at the same time the effect of the movement commands feed direction forward and feed direction backward is swapped. When the actual value is transmitted by the resolver, only the transmission lines need to be swapped using a changeover switch (phase reversal), which takes on the function of the reverse gear.
If a differential gear is installed between the lead screw 7 and the clutch 12, the rotation angle of the clutch 12 can be corrected if, for. B. the lead screw 7 has a gear error and thus the angle of rotation of the clutch 12 is not proportional to the actual value of the distance 10. Due to the gear error along the lead screw 7, an error curve is created, which is presented in a template or cam.
The template or cam is scanned synchronously with the position of the slide 5 relative to the lead screw 7 by a mechanical sensor which is coupled to the differential gear, whereby the rotational angle error of the coupling 12 is compensated for by the movement of the sensor.
The arrangement also allows a so-called oscillation to a certain position of the slide 5. For this purpose, the slide 5 is moved towards the desired position at high feed speed and moves beyond the position; when the position is passed, a command signal is generated which causes that a medium feed speed is switched on and the feed direction is reversed, whereupon the position is passed a second time and a command signal is generated again, whereby a low feed speed is switched on and the feed direction is reversed again and then on the basis of the next command signal the slide 5 stopped.
During the leveling out, the same setpoint value always remains in the arrangement for comparison and the movement commands are read in stages from the program or a register. The commuting can generally not be used with lathes, but with drilling machines.
If the lathe (Fig. 1) for the movement direction 11 is equipped with a second arrangement, the dimensional accuracy of a workpiece is determined by the precise positioning of the tool 6. The following description relates to the displacement direction of the slide 5 or the tool 6 along the lead screw 7, but for the displacement direction 11 of the tool 6, the ratios are the same.
In the case of lathes, it is often not possible to approach a certain position with a high feed rate with sufficient accuracy without the carriage 5 exceeding the position by too long a braking distance; if the drive for the high feed rate is only switched off by a command signal when the position is exceeded.
Since the high feed rate is necessary for short processing times, in such cases a pre-position is first traversed at a high feed rate, where a low feed rate is switched on by a pre-command signal, whereby the position is approached and then the feed movement is stopped on the basis of the command signal becomes. The pre-position is placed in front of the position by at least the braking distance.
A pre-set value for generating the pre-command signal can be programmed and processed like a set value. The programming of the preset value on the punched tape 15 can, however, also be avoided. The difference, setpoint minus pre-setpoint, is called the default value and can be positive or negative.
After entering the perforation of the target value, the default value is added to the actual value of the distance 10 by adding a default angle to the angle of rotation of the lead screw 7 that is proportional to the default value, so that the angle of rotation of the coupling 12 by the default angle from the angle of rotation of the Lead screw 7 is different. The default angle for z. B. the default value + 40 mm, is the same as the angle of rotation of the lead screw 7 for the actual 40 mm. The default angle can e.g. B. by means of a servomotor and a differential gear, which is installed between the lead screw 7 and the coupling 12, to the angle of rotation of the lead screw 7 are added.
The sum of the actual value and the preset value is then compared with the setpoint value and, if the sum and setpoint value match, contact 45a is closed, generating the pre-command signal. With a changeover contact 82a (FIG. 11), the command signal is distinguished from the command signal. A terminal g2 of the changeover contact 82a is connected to the terminal g. As long as a specified angle is added to the angle of rotation of the lead screw 7, the changeover contact 82a remains switched and thus the terminal g2 is conductively connected to a terminal 1.
When the pre-position is exceeded, the pre-command signal is output between terminals 1 and h, which causes the low feed speed to be switched on and the specified angle to be immediately subtracted from the angle of rotation of the coupling 12 so that the angle of rotation of the lead screw 7 and the coupling is the same again. During the subtraction of the default angle, the contact 46a is opened in order to suppress unwanted command signals or pre-command signals. As soon as the setpoint and actual value match, the command signal is output via the switching contact 82a between a terminal m and the terminal h.
Negative values result in negative default angle, whereby the amount of the negative default angle is first subtracted instead of added and then, in order to keep the same angle of rotation for the lead screw 7 and the coupling 12, is added instead of subtracted.
The default value is chosen with a sufficiently large reserve and is based on the braking distance, which mainly depends on the feed speed. Since the pre-positions do not have to be adhered to very precisely in many machine tools, it is often sufficient to generate the pre-command signals to use only the larger digits of the setpoints, e.g. B. only the 2nd and 3rd digits for a three-digit setpoint.
In this case, a differential gear for adding preset angles is installed between the gear 34 and the shaft 36, instead of between the lead screw 7 and the coupling 12, and the pre-command signal is obtained from partial command signals for the 2nd and 3rd positions. Default values can also be determined by the control of the lathe itself.
Based on a programmed feed rate command or a tachometrically measured feed rate, the amount of a default value and the sign (+ or -) are determined from the associated programmed feed direction command (forwards or backwards) or the actually determined feed direction. To determine the amount of the most favorable default value possible, of course, other variables such. B. cutting pressure of the tool 6 can be used.
The arrangement can be carried out for different hole schemes, some further hole schemes D-G are shown in FIG. According to a 2-out-of-10 code, hole pattern G has two holes for each digit; for the number 4 the two holes are drawn heavily in the drawing. Some hole patterns are more suitable for one version than for the other. There are z.
B. the hole pattern F for an embodiment with electrical circuit paths according to Figure 7 and appropriately placed brushes 64; the hole pattern G for an embodiment according to FIG. 1 with correspondingly enlarged covers instead of the covers 40, so that two channel openings 31 and 32 can be covered at one point. When developing a new hole pattern, you are of course very free in the placement of the holes for the digits for designs with electrical circuit paths.
The digital values or setpoints do not necessarily have to be represented in the decimal system; they can also be represented in other number systems, e.g. B. in the binary system, if the execution of the arrangement is adapted accordingly. In another number system, as in the decimal system, an auxiliary value O results for the first half of the possible digits (digits with a smaller value) and an auxiliary value L for the second half (digits with a larger value).
A digit in an x system (number system with the basic number x) can in certain cases also be coded according to codes other than an n-of-x code and processed without recoding if the arrangement is appropriately adapted; z. B. a digit in the decimal system is coded in biquinary, i.e. according to a 2-of-7 code, with a binary and a quinary digit and z.
B. a six-digit value in the decimal system results in a total of twelve binary and quinary digits and eleven auxiliary values are used. Values that are coded unsuitably for comparison are first appropriately recoded and then processed.
The embodiments of the arrangement are not limited to comparisons with digital values or setpoint values of three places; they can, which is easier to see, also be built for digital values or setpoint values of more or less than three places. Instead of comparing a setpoint with an actual value, another digital value can also be compared with an analog value.
Instead of a punched tape 15, 61, 63, 74 or 77 as an information carrier, punched cards, punched tapes, step switches with manual or remote control, relay chains, crossbar selectors, etc. can be used; these components can also be used as switching means that represent the digital value will. Some of the electrical circuits can also be replaced by electronic circuits. The arrangement can be built in further versions by combining the various possible embodiments described.