Elektronische Steuer anlage für die Steuerung periodischer Bewegungsvorgänge
Die Erfindung betrifft eine elektronische Steueranlage für die Steuerung periodischer Bewegungsvorgänge, mit einer Antriebsvorrichtung und einer Einrichtung zur Programmsteuerung der Antriebsvorrichtung.
Es ist allgemein bekannt, dass man durch die Auto kation von Fertigungsverfahren nicht nur die Herstellungskosten für die Erzeugnisse herabsetzen, sondern auch eine wesentlich bessere Steuerung der Arbeitsvorgänge erzielen kann. Dies trifft insbesondere für die wirkliche Massenherstellung von Gegenständen zu, bei welcher das automatische Fertigungsverfahren programmiert werden kann, um eine fortlaufende Reihe gesteuerter Vorgänge für jedes Erzeugnis zu wiederholen.
Bei derartigen Fertigungsverfahren werden mehrere Werkzeuge oder formgebende Elemente gleichzeitig gesteuert, um eine synchron verlaufende und wiederholbare Bewegung längs vorgeschriebener Wege auszuführen, die in räumlicher und zeitlicher Beziehung nach Massgabe der Zufuhr von Werkstoff in die Maschinen hinein aufeinander abgestimmt sind. Das bedeutet natürlich, dass eine vorbestimmte Startstellung geschaffen werden muss und die Bewegung der Werkzeuge aus der Startstellung heraus (hinsichtlich Grösse und Richtung) in mindestens einer Richtung für das gleichzeitige Eintreffen an einer vorbestimmten Stelle gesteuert werden muss, damit man eine Steuerung auf einem kontinuierlichen Weg erhält.
Ein typisches Verfahren solcher Art betrifft Maschinen zur Formung von Federn aller Art, bei denen immer drei grundsätzliche Bewegungen erforderlich sind, um die Formung der Feder durchzuführen, d. h. für Durchmesser, Steigung und Vorschubgeschwindigkeit für den Federdraht. Bisher hat man die einzelnen Bauteile von Federformmaschinen mit Hilfe von Nocken mechanisch gesteuert. Dabei muss immer eine besonders geformte Nocke, die sich um einen Bezugspunkt, normalerweise um eine Welle, dreht, für jedes gesteuerte Bauelement vorgesehen werden.
Die gesteuerten Elemente sind im allgemeinen so geführt, dass sie eine begrenzte Bewegung längs einer geraden Linie ausführen können, und stehen ausserdem unter Federdruck, damit sie über einen Nockenfühler auf die Nocke drücken, so dass sie jeweils eine exakt gesteuerte Bewegung längs der geraden Linie und so, wie es die Form der Nocke vorschreibt, ausführen.
Dreht sich die Nocke, dann regelt sich das Ausmass der Bewegung des gesteuerten Elementes von dem Startpunkt aus durch die Entfernung zwischen der Nockenwelle und dem Nockenfühler, während die Geschwindigkeit der Bewegung in einem ganz bestimmten Augenblick gegeben ist durch die Tangente an die Kurve in demjenigen Punkt, in welchem sich die Nocke in Berührung mit dem Nockenfühler befindet. Die einzelnen Nockenwellen sind zusammengekuppelt, um die Arbeitswege hinsichtlich Entfernung und Zeit einander zuzuordnen, so dass man auf diese Weise die gewünschte Steuerung der äusseren Umfangsflächen erhält.
Bei solchen Verfahren, die auf rein mechanischem Wege mit Hilfe von Nocken gesteuert werden, ist die Einrichtung der Maschine am Anfang der Herstellungsverfahren nicht nur sehr verwickelt, sondern erfordert auch einen erheblichen Zeitaufwand. Die Bewegungen einer Vielzahl gesteuerter Bauelemente und die Werkstoffzufuhr müssen mechanisch äusserst genau koordiniert werden oder für den erforderlichen Zusammenhang zwischen Raum und Zeit über eine Vielzahl einstellbarer Nockenantriebe eingerichtet werden. Eine solche präzise Koordinierung ist eher eine Kunst als ein Arbeitsverfahren, welches genau vorgeschrieben werden kann, weil eine beträchtliche Leerlaufzeit jedesmal dann entsteht, wenn die Form des Erzeugnisses bzw. die Einstellung geändert werden muss oder wenn Fehler in der anfänglichen Einstellung korrigiert werden müssen.
Sehr häufig stellt die Stillegungszeit einen ganz erheblichen Teil der Gesamtbetriebszeit der Maschine dar.
Das gesamte Einrichtverfahren für die Maschine kann bei erhöhter Genauigkeit und Wiederholbarkeit dadurch erheblich vereinfacht werden, dass man die mechanische Einrichtung durch eine elektronische Steueranlage ersetzt, bei welcher die Bewegung des Nockens elektronisch simuliert wird und bei welcher jedes einzelne Werkzeug zwar synchron gesteuert wird, aber mechanisch völlig unabhängig ist. Bei einer derartigen Steueranlage kann die gelenkte Bewegung jedes gesteuerten Elementes getrennt eingestellt werden und die gesamte Steueranlage mit Hilfe elektronischer, takt gebende Signale synchronisiert werden.
Die Steueranlage für derartige Verfahren muss wirtschaftlich arbeitende Daten-Eingabevorrichtungen aufweisen, um die Wege für die Werkzeuge und/oder Materialien steuern zu können, so dass sich umfangreiche Kombinationen von Raumformen mit Hilfe automatischer Fertigungsverfahren erzielen lassen. Ausserdem sollte die Steueranlage einfache Hilfsmittel einschliessen, um die Wege der Werkzeuge ändern zu können, nachdem an einer Probe ein Versuchsbetrieb durchgeführt worden ist und im Anschluss daran alle Fehler bei der ursprünglichen Programmierung für die Werkzeuge usw.
korrigiert worden sind, wobei solche Anderungen keine allzu lange Stillsetzungszeit für die Maschinen erforderlich machen sollten.
Die Anwendung der üblichen elektronischen Steuerung oder der Computerverfahren mit Magnetbändern oder Magnettrommel-Datenspeicherung eignet sich nicht besonders gut wegen des Aufwandes an Kosten und der Kompliziertheit des Aufzeichnungs- und des Ausleseverfahrens bzw. des Transports der zugehörigen Geräte.
Im übrigen ist die Menge der Einabedaten für die wirksame Nachbildung eines Nockens eng begrenzt, so dass die Ausgaben für eine Datenspeicherung grosse Dichte bei dem Magnetband- oder Magnettrommelverfahren nicht gerechtfertigt sind. Programmiergeräte, die Lochstreifen, Lochkarten usw. verwenden, eignen sich nicht für wiederholten Einsatz mit grosser Geschwindigkeit in immer wiederkehrenden Zyklen, weil bei ständigem Gebrauch starke Abnutzungen und starke Beschädigungen auftreten. Schliesslich sind Computer-Dateneingabevorrichtungen für die üblichen Geräte mit magnetischer Aufzeichnung oder mit Lochkarten sehr kompliziert und erfordern geschultes Personal mit spezieller Ausbildung, um die Programmierungen für derartige Einrichtungen zu erarbeiten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Steueranlage für die Steuerung penodischer Bewegungsvorgänge mit verbesserten Dateneingabevorrichtungen zu schaffen.
Die erfindungsgemässe elektronische Steueranlage ist dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende Teile umfasst: a) eine Generatoranordnung zur gleichzeitigen Erzeugung einer Anzahl von periodischen Signalfolgen mit unterschiedlichen Frequenzen oder Folgefrequenzen an verschiedenen Signalausgängen, wobei die Antriebsvorrichtung bei Zuführung eines einzelnen Signals einer Signalfolge einen Schaltschritt bestimmter Grösse ausführt;
b) eine Anzahl elektrischer Torkreise, von denen je einer an jeden der Signalausgänge der Generatoranordnung angeschlossen ist und jeder durch einen Steuerimpuls geöffnet werden kann, um mindestens ein Signal einer Signalfolge zur Antriebsvorrichtung durchzulassen, und c) einen Steuerimpulsgeber mit einem Programmspeicher, der gespeicherte Steuerimpulsreihen enthält, von denen jede je einem der Torkreise zugeordnet ist, mit einer der Anzahl der Torkreise entsprechenden Anzahl von Abtastelementen zum Abtasten der gespeicherten Steuerimpulsreihen und zum Erzeugen von Steuerimpulsen, und mit einer Vorrichtung zum periodischen Bewegen des Programmspeichers oder der Abtastelemente.
In einer bevorzugten Ausführungsform der ertin- dungsgemässen Steueranlage ist für die Erzeugung der periodischen Signalfolgen in der Generatoranordnung ein periodisch bewegter Signalspeicher vorgesehen, der als Lochscheibe oder Lochkarte ausgebildet ist und der durch photoelektrische Mittel abgetastet wird. Ebenso erfolgt bei dieser Ausführungsform die Steuerung der Werkzeuge mit Hilfe eines von als Lochscheibe oder Lochkarte ausgebildeten Programmspeichers, der pho toelektrisch abgetastet wird.
Sollen mehrere Werkzeuge bzw. gesteuerte Elemente bewegt werden oder soll ein einziges Element so gesteuert werden, dass es gleichzeitig in mehreren Richtungen Bewegungen ausführt, dann kann ein solcher Programmspeicher, insbesondere eine Lochscheibe, für jedes gesteuerte Element oder für jede Bewegungsrich- tung benutzt werden. Es können auch drei Lochscheiben (entsprechend der X-, Y- und Z-Koordinate) verwendet werden, die in Synchronismus miteinander rotieren und die Steuerimpulse erzeugen, die zum Antrieb eines gesteuerten Elementes in einer einzigen Richtung oder in einer Kombination von Richtungen dienen. Wahlweise kann auch in Abhängigkeit von der Menge der gespeicherten Daten eine einzige Lochscheibe verwendet werden, um verschiedene Werkzeuge zu steuern.
In der folgenden Beschreibung soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt sind, näher erläutert werden. In der Zeichnung ist:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der elektronischen Steueranlage nach der Erfindung;
Fig. 2 eine stärker detaillierte Darstellung des Hauptteils der Anlage nach Fig. 1;
Fig. 3 eine als Signalspeicher dienende Lochscheibe für die Anlage nach Fig. 2;
Fig. 4 einen als Lochscheibe ausgebildeten Pro grammspeicher für die Anlage nach Fig. 2;
Fig. 5 zum Vergleich eine mechanische Nocke und einen Nockenfühler bekannter Art;
;
Fig. 6 eine Darstellung der Bewegung des bekannten Nockenfühlers und der digitalen elektrischen Impulse, die in der Steueranlage nach den Fig. 1 und 2 erzeugt werden, um auf elektrischem Wege eine entsprechende Bewegung hervorzurufen:
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Steueranlage zur gleichzeitigen und synchronen Steuerung der Bewegung von drei getrennten gesteuerten Elementen oder zur Steuerung eines einzigen gesteuerten Elementes in beliebiger Richtung;
Fig. 8 einen Teil einer Lochscheibe zur Erzeugung von digitalen Steuerimpulsen, welche die Bewegung des Nockenfühlers nach Fig. 6 simulieren;
Fig. 9 eine zweite Ausführungsform eines digitalen Speichers für die Erzeugung von Steuerimpulsen, welcher als Lochkarte ausgebildet ist;
;
Fig. 10 eine Seitenansicht einer Trommel nebst Antrieb und Detektoren für die Abtastung der Lochkarte nach Fig. 9, und
Fig. 11 ein Schrägbild der Trommel aus Fig. 10.
Bei der Automation von Fertigungsverfahren, deren einzelne Verfahrensstufen sich mit hoher Geschwindigkeit wiederholen, also beispielsweise bei Maschinen zur Herstellung von Federn, ist ein wirtschaftlich arbeitender Dateneingang unerlässlich, damit man eine Steuerung erhält, die bei einer Vielzahl von gesteuerten Vorrichtungen, beispielsweise den Werkzeugen für die Form hebung und de Zufuhr von Materialien, die verformt werden sollen. gleichzeitig und auf kontinuierlichem Wege steuert. Mit kontinuierlichem Weg sind vier Bewegungspfade für die Werkzeuge und Materialien ge meint. die in Kontaktberührung und synchron in bezug auf einen gemeinsamen Bezugspunkt der Zeit gesteuert werden, so dass diese zu einem vorbestimmten Zeitpunkt an einer bestimmten Stelle ankommen.
Diese Bewegungspfade für den Transport sind in den meisten Fäl len weder konstant, noch haben sie die gleiche Richtung, so dass Vorsorge für die Anderung der Richtung und der Geschwindigkeit getroffen werden muss. Ausserdem muss der Dateneingang genügend flexibel sein, so dass eine grosse Anzahl gesteuerter Bewegungen ermöglicht wird und das automatisierte Verfahren in seiner Anwendung nicht eingeschränkt wird.
Wie oben bereits erwähnt, werden die gesteuerten Elemente bei einem Formgebungsverfahren, beispielsweise in einer Maschine zum Formen von Federn, mit Hilfe einer Nocke und eines Nockenfühlers, auf mechanischem Wege gesteuert. Die Fig. 5 der Zeichnung zeigt eine solche Nocke mit Nockenfühler 30, der die Umfangsfläche einer Nocke 32 berührt, um eine lineare Bewegung (einen kontinuierlichen Weg) längs der Rich ung herzorzurufen, welche durch die Pfeile 34 gekennzeichnet ist. Die Nocke 32 ist in acht gleich grosse Sektoren unterteilt.
Wird die Nocke 32 in Umdrehung versetzt, dann erfolgt eine Bewegung des Nockenfühlers 30 aus der Anfangsstellung (die in Fig. 5 dargestellt ist), deren Ausmass durch die Strecke von der Nockenwelle 36 bis zu der Stelle der Nocke 32 gegeben ist, die mit dem Nockenfühler 30 in Eingriff steht. Die Bewegung des Nockenfühlers 30 für irgendeinen speziellen Sektor ist durch die Tangente an die Kurve in dem Punkt festgelegt, in welchem die Nocke in Berührung mit dem Nockenfühler 30 steht.
Der kontinuierliche Weg des Nockenfühlers 30 ist in der Kurve 38 der Fig. 6 in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Nocke 32 wiedergegeben. Wird die Nocke 32 mit konstanter Drehzahl angetrieben, dann kann der Linienzug 38 für den kontinuierlichen Weg auch als Funktion der Zeit angesehen werden. Man kann den kontinuierlichen Weg 38 so definieren, als sei er durch eine Vielzahl gleich grosser Zeitsektoren (entsprechend der Anzahl von Sektoren bei einer Umdrehung der Nocke 32) geteilt, die vier Steuerungsdatenpunkte 40 bis 46 aufweisen, wobei die Parameter, welche die Bewegung des Nockenfühlers 30 beeinflussen, geändert werden.
Bei der elektronischen Steuereinrichtung nach Fig.
1 gelangt eine elektromechanische Vorrichtung zur Si gaalerzeugung zur Anwendung. Sie dient zur Erzeugung elektrischer Treibsignale und elektrischer Schaltsignale in vorbestimmter regelmässiger Folge, die ihrerseits zum Antrieb einer Stellvorrichtung oder eines Motors 50 dienen. Die Stellvorrichtung oder der Motor 50 besitzt eine Ausgangswelle 51 mit einer Kupplung für den Antrieb eines gesteuerten Elementes (nicht dargestellt) längs eines kontinuierlichen Weges. Die Welle des Motors 50 führt jeweils eine Drehung vorbestimmter Grösse aus, wenn dem Motor als Treibsignal ein einzelner Impuls oder eine Periode (ein Zyklus) eines beispielsweise sinusförmigen Signals zugeführt wird.
Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel sind zwei getrennte Eingangskreise 52 (Vorwärts) und 54 (Rückwärts) eingebaut, so dass man ein Hilfsmittel für die Steuerung des Drehsinnes der Motorwelle 51 erhält. Natürlich kann man sich auch anderer Hilfsmittel zur Regelung der Richtung der Bewegung bedienen, beispielsweise der Umkehrung der Polarität des Signals, der Umschaltung der Stromkreise für die Feldwicklung des Motors usw.
Die Steuereinrichtung enthält auch noch einen Speicher 54' zur Speicherung der digitalen Information für ein Treibsignal sowie einen Speicher 56 zur Speicherung einer digitalen Information für das Steuersignal, die ihrerseits mit den Detektorkreisen 62 und 64 zusammenarbeiten, um die elektrischen Signale für die Einrichtung zu erzeugen. Die Speicher 54' und 56 zur Speicherung der digitalen Information können beispielsweise Scheiben sein, in denen digitale Bits für die Information in konzentrischen Kreisen oder Kanälen um den Mittelpunkt der Scheiben (3, 4 und 8) enthalten sind, oder auch Karten mit Reihen und Spalten (Fig.
9). Die diskreten digitalen Bits der Information können beispielsweise Perforationen für die Zwecke der lichtelektrischen Abtastung sein, Leiter, die über Bürsten elektrisch mit den Detektorkreisen verbunden werden können, oder auch magnetische Vorrichtungen, die zur Induktion von Strömen in Magnetkernen dienen.
Die Speicher 54' und 56 für die digitale Information werden mit Hilfe eines Elektromotors 66 angetrieben.
Ein Steuerkreis 68 für die Drehzahlregelung dient zur Drehzahlregelung des Motors 66. Der Speicher 54' für die digitale Information und der Detektorkreis 62 arbeiten zusammen zwecks Erzeugung einer Vielzahl (1 -n) von periodischen Treibsignalen mit unterschiedlichen Frequenzen oder Folgefrequenzen zum Antrieb der Stelivorrichtung bzw. des Motors 50 mit unterschiedlicher Drehzahl dient.
Eine Anzahl von Schaltkreisen 70 (mit den laufenden Nummern 1 bis n) gehört zu der Steuereinrichtung in der Weise, dass je ein Schaltkreis für jedes der Treibsignale unterschiedlicher Frequenz oder Folgefrequenz vorgesehen ist. Die Ausgangskreise 1 bis n des Detektorkreises 62 sind an entsprechend bezifferte Schaltkreise 70 angeschlossen und liefern an diese die Treibsignale, die von den Schaltkreisen weitergeleitet werden.
Eine Vielzahl von Steuer- oder Schaltsignalen wird in dem Detektorkreis 64 durch die Drehbewegung des Speichers 56 zur Speicherung der digitalen Steuersignal Information erzeugt. Die Ausgangskreise mit den laufenden Nummern 1 bis n des Detektorkreises 64 sind an entsprechend bezifferte Schaltkreise 70 angekoppelt, um Steuer- oder Schaltsignale dort anlegen zu können, um die angeschlossenen Schaltkreise für eine vorbestimmte Zeitdauer und in einer vorbestimmten Reihenfolge an legen zu können, die durch die eingetragene Informa tion in dem Speicher 56 zur Speicherung von Steuersi gualen in digitaler Form gegeben ist. Das angelegte
Treibsignal wird mit Hilfe des Schaltkreises während der
Zeit durchgelassen, während welcher das Steuer- oder
Schaltsignal dort angelegt ist.
Die Ausgangskreise der Schaltkreise 70 werden ge meinsam an einen Stromkreis 72 zur Steuerung der
Richtung angekoppelt. Der Schaltkreis 72 wirkt in dem
Sinne, dass die Treibsignale, die von den Schaltkreisen
70 auf einen der Eingangskreise 52 und 54 der Stellvor richtung oder des Motors 50 für die Vorwärts- oder
Rückwärtsbewegung gegeben werden. Der Stromkreis zur Richtungssteuerung wird von einem Schaltsignal gesteuert, das in einem Stromkreis eines Paares von Ausgangskreisen 74 und 76 für die Richtungssteuerung des Detektorkreises 64 nach Massgabe der Drehbewe gung des Speichers 56 zur Speicherung des Steuersi gnals in Form einer digitalen Information gegeben wird.
Dementsprechend wirken der Speicher 56 und der
Detektorkreis 64 so zusammen, dass Signale zur Steue rung der Richtung der Bewegung und zur Taktgabe oder Reihenfolge zur Ein- und Ausschaltung der Schalt kreise 70 erzeugt werden, wodurch das Ausmass, die
Strecke und die Richtung der Bewegung des Motors 50 in der Weise gesteuert werden, dass die entsprechende
Treibsignalfrequenz oder -impulsdauer, die angelegt wer den soll, und deren Dauer geregelt wird.
Die Fig. 2 der Zeichnung zeigt beispielsweise eine elektronische Steuereinrichtung mit deren Hilfe die Be wegung eines einzigen formgebenden Elementes ge steuert wird. Ein Motor 101 wird über einen Stromkreis
102 zur Drehzahlregelung betätigt, um das Ausmass der Bewegung, mit welcher das gesteuerte Element sich auf einem kontinuierlichen Pfad bewegt, zu steuern und auf solche Weise den Anstoss der Anlage zu regeln.
Wie dies im einzelnen geschieht, soll im folgenden noch näher erläutert werden. Die Drehzahlregelvorrichtung
102 regelt die Drehzahl des Motors 101, der seinerseits den Speicher für die digitale Speicherung der Treib signalinformation antreibt, also beispielsweise die digi tale Scheibe 105 in Fig. 3 der Zeichnung und einen
Speicher für die digitale Information für das Steuer signal, wie beispielsweise die Scheibe 106 in Fig. 4.
Die digitale Scheibe 105 trägt Perforationen und rotiert um die Welle 108 nach Massgabe der Rotation des Motors 101. Die Ausführungsform einer digitalen
Scheibe nach Fig. 3 weist zehn Kanäle auf, die durch konzentrische Kreislinien um die zentrale Bohrung 110 gegeben sind, und jeder Kanal weist eine Anzahl von
Perforationen auf, durch die eine Strahlung gerichtet wird. Vom Mittelpunkt der Scheibe aus gerechnet, ent- hält jeder folgende Kanal eine zunehmende Anzahl von
Perforationen. Die Zahl von Kanälen und Perforatio nen ist jeweils gegeben durch die Anzahl der erforder lichen Impulsfrequenzen.
Die digitale Scheibe 105 wird von einem Strahlen bündel 112 mit einzelnen Fadenstrahlen beaufschlagt.
Eine Beleuchtungsquelle 114 richtet ihre Strahlung durch das Fadenbündel, welches seinerseits die Strah lung durch die Perforationen in der Scheibe 105 hin durch richtet. Fällt ein Lichtstrahl durch eine Perfo ration in der Scheibe, dann fällt das Licht auf eine ent sprechende lichtelektrische Zelle 121-130 auf der an deren Seite der Scheibe. Die lichtelektrischen Zellen
121-130 sind an Verstärker 131-140 angeschlossen, die das von jeder einzelnen lichtelektrischen Zelle erzeugte Treibsignal verstärken und formen. Dreht sich daher die digitale Scheibe 105, dann erzeugen die lichtelektrischen Zellen 121-130 eine Vielzahl von Treibsignalen, die zwar zueinander synchronisiert sind, aber unterschiedliche Frequenzen haben.
Die Verstärker 131 bis 140 verstärken die entsprechenden Signale, die von den mit ihnen gekoppelten lichtelektrischen Zellen hervorgerufen werden und entwickeln die zahlreichen Treibsignale an den entsprechenden Ausgangsklemmen A bis J.
Jede einzelne Verstärker-Ausgangsklemme A bis J ist mit einer der Eingangsklemmen A' bis J' eines der elektrischen Torkreise 151-160, im folgenden auch Gatter genannt, verbunden. Ein Treibsignal wird konti nuierlich auf jedes der Gatter gegeben; die Treibsignale gehen aber nur durch die Gatter hindurch, wenn an diesen ein Schalt- oder Steuersignal liegt. Die Ausgangskreise der Gatter 151-160 sind an einen Impulsformer 162 angeschlossen. Der Impulsformer 162 gibt seinerseits die Treibsignale auf einen Verstärker 164, der die verstärkten Treibsignale auf den Stromkreis 168 für die Richtungssteuerung gibt. Der Stromkreis 168 für die Richtungssteuerung bestimmt den Drehsinn des Motors 170, der ein gesteuertes Element oder ein formgebendes Element 171 antreibt.
Als Beispiel für einen Impulsmotor, der das gesteuerte Element antreibt, sei ein handelsüblicher elektrohydraulischer Impulsmotor genannt, der unter der Handelsbezeichnung Fujitsu 1/5 SS bekannt geworden ist. Dieser Impulsmotor ist im wesentlichen ein elektrohydraulisch wirkender Motor für schrittweise Fortschaltung, der dazu dient, in Abhängigkeit von einem Zyklus oder von einem Signalimpuls eine exakt reproduzierbare Ausgangsbewegung durchzuführen. Der Fujitsu-Motor besitzt zwei Eingangsstromkreise, und zwar einen für die Vorwärtsbewegung und einen zweiten für die Rückwärtsbewegung, wobei die Bewegungsrichtung davon abhängt, auf welche der beiden Eingangsklemmen die Signale gegeben werden.
Ein Steuergerät 163 zur Begrenzung des Weges des Elementes ist an den Eingangskreis des Verstärkers 164 angeschlossen. Das Gerät 163 blockiert alle Treibsignale, die auf den Verstärker 164 gelangen, sobald das formgebende Element eine gesetzte Grenze der Bewegungsbahn erreicht hat.
Die Welle 108, welche die digitale Scheibe 105 antreibt, treibt auch die digitale Nocke 106 an, und zwar erfolgt der Antrieb über ein Reduziergetriebe 172 und eine Welle 164. Die Drehzahl der Ausgangswelle 174 aus dem Getriebekasten 172 ist zwar niedriger als die Drehzahl der Eingangswelle 108, es besteht aber trotzdem ein synchrones Verhältnis zwischen der digitalen Scheibe 105 und der digitalen Scheibe 106, welches aufrechterhalten wird. Eine Lichtquelle 176 beleuchtet das Ende des Faserbündels 178, welches die Strahlung über die Perforationen in der digitalen Nocke 106 optisch richtet, die ihrerseits zwischen dem Faserbündel 178 und den lichtelektrischen Zellen 180-191 liegt.
Bei der Ausführungsform der digitalen Nocke 106 für die Steuersignale gemäss Fig. 4 sind die digitalen Informationsbits in Form von Perforationen in einem vorbestimmten Muster gespeichert. Rotiert die digitale Nocke 106, dann bewegen sich die Perforationen auf Kreisbahnen um den Mittelpunkt der Scheibe und laufen an den lichtelektrischen Zellen 180-191 vorbei (die ihrerseits in den Kreisbahnen längs des gestrichelten Linienzugs 253 angeordnet sind), um Strahlen entsprechend der gespeicherten digitalen Informationsbits auf die lichtelektrischen Zellen zu richten und dadurch eine Vielzahl von Steuer- oder Schaltsignalen in vorherbestimmter Folge zu erzeugen. Die von den licbt- elektrischen Zellen 181-191 erzeugten Steuersignale werden an die Verstärker 200-211 auf entsprechende Weise angekoppelt.
Die Ausgangskreise der Verstärker 200-211 sind an die entsprechenden bistabilen Flip Flop-Kreise 220-231 angekoppelt, deren Ausgangsklemmen mit O-Z bezeichnet sind. Ein erstes Steuersignal, welches auf einen Flip-Flop-Kreis gelangt, versetzt diesen Kreis in einen stabilen Schaltzustand und ein zweites Steuersignal stellt diesen Kreis wieder in den ursprünglich stabilen Schaltzustand zurück. Die Ausgangsklemmen 0 und P sind an die Eingänge der Flip Flops 221 bzw. 220 angeschlossen, so dass bei Einstellung des Flip-Flops 220 der Flip-Flop 221 zurückgestellt wird und umgekehrt. Die Ausgangsklemmen Q bis Z sind an die Eingangsklemmen Q' bis Z' der Gatter 151-160 angekoppelt.
Ist einer der Flip-Flops 222 bis 231 eingestellt, dann wird ein Steuer- oder Schaltsignal auf den mit diesem verbundenen Gatterkreis gegeben, um es dem Treibsignal zu ermöglichen, durch das Gatter hindurchzugehen. Die Ausgangsklemmen O und P sind ausserdem noch an Eingangsklemmen O' bzw. P' des Steuerkreises 168 für die Festlegung der Richtung angelegt, um Steuersignale zu gewinnen, die dazu dienen, den Drehsinn des Motors 170 zu bestimmen.
Wie Fig. 4 zeigt, enthält die digitale Nocke 106 Informationen zur Steuerung der Bewegung des formgebenden Elementes, um auf diese Weise vier identisch gleiche Teile herzustellen. Der digitalen Nocke 106 ist e:n Drehsinn im Gegensinne des Uhrzeigers gegeben, wie dies der eingezeichnete Pfeil 252 erkennen lässt.
Wie erwähnt, sind die lichtelektrischen Zellen längs der gestrichelten Linie 253 unterhalb der Nut 254 angeordnet, der zur Aufnahme eines Keils in der Welle
174 dient.
Rotiert die digitale Nocke 106, dann lassen die Perforationen 248 und 232 Licht hindurch, um die lichtelektrischen Zellen 181 bzw. 191 zu betätigen. Das von der lichtelektrischen Zelle 181 entwickelte Signal wird mit Hilfe des Verstärkers 201 verstärkt und angelegt, um den Flip-Flop 221 einzustellen, der seinerseits den Flip-Flop 220 zurückstellt und auch den Stromkreis
178 für die Richtungssteuerung betätigt und dadurch bewirkt, dass der Motor 170 sich mit dem gewünschten Drehsinn dreht. Das von der lichtelektrischen Zelle 191 entwickelte Signal wird mit Hilfe des Verstärkers 211 verstärkt und dient zur Einstellung des Flip-Flop-Krei- ses 231.
Der Ausgangskreis Z des Flip-Flops 231 wird an den Eingangskreis Z des Gatters 160 angelegt, um ein Steuersignal zu geben, mit dessen Hilfe die aufge g.benen Treibsignale (aus dem Verstärker 140 bzw.
dessen Ausgangsklemme J) durch das Gatter 160 hin durch und zu dem Impulsformer 162 gelangen. Die
Treibsignale werden über den Impulsformer 162, den
Kraftverstärker 164 und den Steuerkreis 168 für die
Bewegungsrichtung auf den Motor 170 gegeben, um den
Motor in solchem Umfang anzutreiben, wie es durch die
Frequenz der Treibsignale vorgegeben ist.
Dreht sich die digitale Nocke 106 weiter, dann be tätigen die Perforationen 234 und 236 die lichtelektrischen Zellen 191 bzw. 190. Das von der lichtelektrischen Zelle 191 entwickelte Signal wird mit Hilfe des Verstärkers 211 verstärkt und auf den Flip-Flop 231 gegeben, um diesen in seine ursprüngliche Schaltstellung zurückzustellen und das Steuersignal aus dem Gatter 160 herauszunehmen, ausserdem aber auch um zu verhindern, dass das aufgegebene Treibsignal wei terhin durchläuft. Gleichzeitig wird das von der lichtelektrischen Zelle 190 entwickelte Signal mit Hilfe des Verstärkers 210 verstärkt und auf den Flip-Flop 230 gegeben.
Der Ausgangskreis Y des Flip-Flops 230 liegt am Eingangskreis Y des Gatters 159, um ein Steuersignal anzulegen, welches es ermöglicht, dass die angelegten Treibsignale (aus der Ausgangsklemme I des Verstärkers 139) durch das Gatter 159 hindurchgehen.
Da die Frequenz des an der Ausgangsklemme I erzeugten Treibsignals verschieden ist von der Frequenz des Treibsignals an der Klemme J, wird der Motor 170 in unterschiedlichem Ausmass angetrieben und bewirkt ein anderes Ausmass der Bewegung des formgebenden Elementes 171.
Rotiert die digitale Nocke 106 nun weiter, dann betätigen die Perforationen 238, 240 und 250 gleichzeitig die lichtelektrischen Zellen 190, 189 bzw. 180.
Das von der lichtelektrischen Zelle 190 entwickelte Steuersgnal stellt den Flip-Flop 230 zurück und beendet das Steuersignal auf das Gatter 159. Die lichtelektrische Zelle 189 erzeugt ein Signal, welches nach Verstärkung auf den Flip-Flop 229 gegeben wird. Der Flip-Flop 229 gibt ein Steuersignal auf das Gatter 158.
Dadurch wird es möglich, dass die Signale aus der Ausgangsklemme H des Verstärkers 138 durch das Gatter 158 hindurchgehen und den Motor 170 mit einer dritten Geschwindigkeit antreiben, die durch die Frequenz des Treibsignals bestimmt ist. Die lichtelektrische Zelle 180 stellt den Flip-Flop 220 ein, der seinerseits den Flip Flop 221 zurückstellt und den Stromkreis 168 für die Richtungssteuerung aktiviert, um den Drehsinn des Molors 170 und die Bewegung des gesteuerten formgebenden Elementes 171 umzukehren.
Setzt die digitale Nocke 106 ihre Drehbewegung fort, dann machen die Perforationen 242 und 244 die lichtelektrischen Zellen 189 bzw. 188 wirksam. Das Ausgangssignal aus der Photozelle 189 stellt den Flip Flop 229 in seinen Ausgangs-Betriebszustand zurück und schaltet das Gatter 158 ab, während das Ausgangssignal der lichtelektrischen Zelle 188 den FlipFlop 228 einstellt, damit dieser das Gatter 157 einschalten kann. Das Gatter 157 lässt diejenige Frequenz durch, die an der Ausgangsklemme G des Verstärkers 137 entwickelt worden ist, um den Motor 170 mit einer vierten Drehzahl anzutreiben, bis die Perforation 246 die lichtelektrische Zelle 188 aktiviert, wodurch der Flip Flop 228 in seine ursprüngliche Schaltstellung zurückgestellt und das Gatter 157 ausgeschaltet wird. Dadurch kommt ein vollständiger Zyklus des formgebenden Verfahrens zum Abschluss.
Einer einzigen Umdrehung der digitalen Nocke 106 entsprechen vier derartige Verfahrensstufen.
Das Ergebnis dieser Schaltvorgänge besteht darin, dass verschiedene Folgen von Impulsen auf den Motor
170 gegeben werden, um diesen auf eine vorbestimmte Weise anzutreiben. Das in der digitalen Nocke 106 eingegebene und voreingestellte digitale Muster legt die Frequenz der Treibsignale, deren Dauer und die Reihenfolge fest, in welcher die Treibsignale auf den Motor 170 gegeben werden. Die Frequenz ist bestimmt durch den Kanal oder die Kreisbögen, auf denen die Perforationen liegen, während die Dauer einer Treibsignalfolge durch den Abstand zwischen den Perforationen in den Kanälen oder Kreisen sowie durch die Drehzahl, mit der die digitale Nocke 106 umläuft, gegeben ist.
An dieser Stelle sei ausdrücklich bemerkt, dass die Nocke 106 mechanisch so synchronisiert ist, dass sie zusammen mit der digitalen Scheibe 105 für das Treibsignal rotiert, so dass das Verhältnis der Drehzahlen von Scheibe und Nocke zueinander immer unverändert bleibt. Ändert sich also die Drehzahl des Motors 101, dann verfolgt das gesteuerte Element 171 zwar immer noch den gleichen kontinuierlichen Weg, aber mit einer anderen Geschwindigkeit. Nimmt beispielsweise die Drehzahl der Scheibe 105 und diejenige des Nockens 106 zu, dann erhöht sich auch die Frequenz des Treibsignals, welche von den lichtelektrischen Zellen 121-130 erzeugt worden ist, dagegen nimmt die Zeitdauer ab, während der die Gatter 151-160 eingeschaltet sind, so dass die gleiche Anzahl von Impulsen je angelegtem Schaltsignal von dem Gatter durchgelassen wird.
Das Ergebnis hiervon ist, dass die Produktionsgeschwindigkeit eines Herstellungsprozesses, bei welchem die elektronische Steuereinrichtung nach den Fig. 1 und 2 angewendet wird, durch Änderung der Drehzahl des Motors 101 erhöht oder herabgesetzt werden kann.
Die in Fig. 8 dargestellte digitale Nocke 260 kann an die Stelle der digitalen Nocke 106 in der Steuereinrichtung nach Fig. 2 treten, wenn man Steuersignale entwickeln will, die den kontinuierlichen Weg 38 des Nockenfühlers 30 (Fig. 6) verdoppeln sollen. In Fig. 8 ist nur ein Teil der Nocke 260 dargestellt, der fehlende Teil der Nocke enthält natürlich identisch gleiche Daten für einen Zyklus oder ein zu wiederholendes Verfahren.
Dreht sich nun die digitale Nocke 260 im entgegengesetzten Sinn wie der Uhrzeiger, wie dies durch den Pfeil 259 angedeutet ist, dann betätigen die Perforationen 261 und 262 die lichtelektrischen Zellen 180 und 187.
Das von der lichtelektrischen Zelle 180 erzeugte Signal stellt den Flip-Flop 220 ein und den Flip-Flop 221 zurück; ausserdem aktiviert es den Kreis 168 für die Richtungssteuerung, um die gewünschte Richtung der Bewegung des gesteuerten Elementes einzustellen. Die lichtelektrische Zelle 187 erzeugt den Impuls 270 (Fig.
6), der seinerseits den Flip-Flop 227 in dem Sinne einstellt, dass er das Schalt- oder Steuersignal 271 entwikkelt (Fig. 6). Das Steuersignal 271 schaltet das Gatter 156 ein, damit dieses eine Folge von Signalimpulsen 272 (Fig. 6) zu dem Motor 170 durchlässt, und zwar nach Massgabe der Frequenz des Treibsignals an der Ausgangsklemme F des Verstärkers 136. Dreht sich die digitale Nocke 260 weiterhin, dann aktiviert die Perforation 263 die lichtelektrische Zelle 187, um den Impuls 273 (Fig. 6) zu erzeugen, der den Flip-Flop 227 zurückstellt und das Steuersignal 271 (Fig. 6) und das Gatter 156 ausschaltet. Der Motor 170 spricht auf die Treibsignalimpulse 272 an, um die gewünschte Bewegung zwischen den Steuerpunkten 40 und 42 herbeizuführen (Fig. 6).
Nunmehr werden keine weiteren Treibsignale mehr auf den Motor 170 durchgelassen, bis die digitale Nocke 260 sich solange gedreht hat, dass die Perforationen 264 und 265 (Fig. 8) gleichzeitig die lichtelektrischen Zellen 181 bzw. 187 wirksam machen können. Das von der lichtelektrischen Zelle 181 erzeugte Signal stellt den Flip-Flop 221 ein und den Flip-Flop 220 zurück, wodurch der Drehsinn des Motors 170 umgekehrt wird.
Die lichtelektrische Zelle 187 erzeugt den Impuls 274 (Fig. 6) und setzt dadurch den Flip-Flop 227 in dem Sinne ein, dass das Steuersignal 275 erzeugt wird, welches das Gatter 156 einschaltet, um diejenige Folge von Impulsen 276 durchzlassen, die der Frequenz des Treibsignals an der Klemme F des Verstärkers 136 entspricht. Setzt die digitale Nocke 260 ihre Drehbewegung weiter fort, dann betätigt die Perforation 266 (Fig. 8) die lichtelektrische Zelle 187, um den Impuls 277 (Fig.
6) zu erzeugen, der seinerseits den Flip-Flop 227 zurückstellt und das Gatter 156 abschaltet. Der Motor 170 reagiert auf die Treibsignalimpulse 276 in dem Sinne, dass er die gewünschte Bewegung des gesteuerten Elementes 171 zwischen den Steuerpunkten 44 und 46 ausführt (Fig. 6). Dabei ist zu beachten, dass sich das gesteuerte Element 171 jetzt in der Ausgangsstellung befindet, um einen weiteren Verfahrenszyklus eines entsprechenden Bearbeitungsvorganges zu beginnen.
In Fig. 7 ist eine elektronische Steuerung für die Bewegung von drei verschiedenen gesteuerten Elementen oder für ein einziges gesteuertes Element in drei Richtungen, die beispielsweise die Richtungen einer X-, Y- undZ-Achse sein können, dargestellt. In diesem Falle sind X-Y-Z-Achsen lediglich zum Zwecke der Erläuterung willkürlich ausgewählt, es kann sich aber auch um eine grössere oder kleinere Anzahl von Achsen handeln, die dazu dienen, die gewünschte Bewegung des formgebenden Elementes herbeizuführen. In den Fig. 2 und 7 sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen und Bezugsziffern versehen, mit der einen Ausnahme, dass die Teile in den drei Steuerkreisen zusätzlich mit einem Buchstaben X, Y oder Z an den Bezugsziffern versehen sind, und dass die Teile in dem Stromkreis für den Treibsignalgenerator zusätzlich mit dem Buchstaben A versehen sind.
Die Fig. 7 zeigt nicht die Gesamtzahl der Kanäle in dem Treibsignalgenerator und auch nicht alle Steuerkreise wie in Fig. 2. Man kann jedoch jede beliebige Anzahl von Kanälen wählen und die gekürzte Darstellung ist lediglich deshalb gewählt, um die Wirkung der elektronischen Steuereinrichtung für den Fall der Kombination mehrerer Bewegungen besser erläutern zu können.
Die Steuereinrichtung nach Fig. 7 der Zeichnung enthält eine digitale Scheibe 105A zur Erzeugung von Treibsignalen sowie drei digitale Nocken 106X, Y und Z für die Steuersignale, auf welcher magnetische Bits aufgezeichnet sind. Die Wiedergabevorrichtungen für die Scheibe 105a und die Nocken 106X, Y und Z sind magnetische Abtastgeräte, in welchen die magnetischen Bits elektrische Signale in den Detektoren 121A bis 130A, 180-191X, Y bzw. Z erzeugen. Die von den Detektoren 121A-130A erzeugten Signale werden in den Verstärkern 131A bis 140A auf ähnliche Weise erzeugt wie in der Steuereinrichtung nach Fig. 2; sie werden dann auf die entsprechenden Gatterkreise 151X bis 160X, 151Y-160Y und 151Z-160Z für die drei Steucrungsrichtungen gegeben.
Die von den Detektoren 1 80X-191X erzeugten Signale werden in den Verstärkern 200X-21 1X verstärkt und auf die Flip-Flops 220X-231X gegeben.
Der Ausgang aus den Flip-Flops 222X-23 1X wird jeweils auf ein entsprechendes Gatter 151X-160X gegeben und es wird ein Steuersignal zur Einschaltung eines Gatters erzeugt. Die Ausgangskreise aus den Flip Flops 220X und 221X (die mit OX und PX bezeichnet sind) sind an die Eingangskreise für die Richtungssteue rung 1 68X (ebenso mit OX und PX bezeichnet) angeschlossen, um die Signale für die Richtungssteuerung zu erzeugen. Die Ausgangskreise aus den Gattern 151 X bis 1 60X sind an den Impulsformer 1 62X angekoppelt, um die Treibsignale dort anlegen zu können.
Die Treibsignale werden zunächst an den Verstärker 1 64X angekoppelt, verstärkt und über die Richtungssteuerung 1 68X auf den Motor 1 70X gegeben. Der Motor 1 70X treibt ein formgebendes Element 278X an. Für die Zwecke der Erläuterung kann man annehmen, dass die Bewegung des formgebenden Elementes 278X das Ausmass der Bewegung des formgebenden Elementes beispielsweise zu dem Zweck steuert, den Durchmesser der Feder zu vergrössern oder zu verkleinern.
Die digitale Nocke 1 06Y steuert die Bewegung des formgebenden Elements in einer zweiten Richtung. Die digitale Nocke 106Y trägt magnetische Bits wie die digitale Nocke 1 06Y zur Erzeugung von Signalen in den Detektoren 1 80Y-1 91 Y. Die in der digitalen Nocke 1 gespeicherte Information steuert die Bewegung dadurch, dass Signale in den Detektoren erzeugt werden, die in den VerJtärkern 200Y-211Y verstärkt werden.
Die aus diesen Verstärkern herauskommenden Signale werden auf die Flip-Flops 220Y-23 1 Y gegeben. DieSteuersigna aus den Flip-Flops 222Y-23 1 Y werden auf die Gatter 151 Y-1 60Y gegeben, in welche die Treibsignale über den Impulsformer 1 62Y und den Kraftverstärker 203Y eingegeben werden. Die verstärkten Treibsignale werden dann auf die Schaltung der Richtungssteuerung 1 68Y und auf den Motor 170Y gegeben.
Die Ausgangskreise OY und PY der Flip-Flops 220Y und 221 Y sind mit den Eingangskreisen OY und PY der Richtungsschalteinrichtung 1 68Y verbunden, um denDrehsinn des Motors 170Y zu steuern. Der Motor 170Y liefert die Bewegung in der zweiten Richtung an das formgebende Element, die beispielsweise als Steigungsregelung 278Y bei der Formgebung einer Metallfeder dienen kann.
Die digitale Nocke 1 06Z befindet sich ebenfalls auf der Welle 174 und dreht sich daher synchron mit den beiden digitalen Nocken 106X und 106Y. Auf der digitalen Nocke 1 06Z ist die Information in Form magnetischer Bits gespeichert; sie steuert die Bewegung in einer dritten Richtung für die Zwecke der Bewegungsregelung oder im Falle einer Maschine zur automatischen Herstellung von Wendelfedern oder dergleichen d n Mechanismus für die Zufuhr des Drahtes. Die ma genetischen Bits erzeugen Signale in den Detektoren 1 80Z bis 191 Z. Diese Signale werden mit Hilfe der Verstärker 2O0Z-2 11 Z verstärkt. Der Ausgang aus diesen Verstärkern wird auf die Flip-Flops 220Z23 1Z gegeben.
Die Flip-Flops 222Z-23 1Z dienen zum Anlegen der Steuersignale an die Gatter 1512-1602. Die Flip Flops 220Z und 221Z geben ein Signal an eine Drahtschere 280 oder dgl., die dazu dient, den Draht im gewünschten Zeitpunkt abzuschneiden. Die Treibsignale, welche durch die Gatter 151 Z-1 60Z hindurchgehen, werden über einen Impulsformer 1 62Z auf einen Kraftverstärker 1 64Z gegeben, damit der Motor 170Z für die Drahtzufuhr angetrieben werden kann.
Für den Fall, dass das formgebende Element an eine Vorrichtung für die Materialzufuhr angeschlossen ist, also beispielsweise für den Drahtvorschub in der Federformmaschine, ist der Arbeitsweg natürlich nur in einer einzigen Richtung vorhanden und es besteht keinerlei Notwendigkeit für eine Richtungssteuerung oder einen Begrenzer für eine zu weitgehende Bewegung.
Aus dieser Beschreibung der Wirkung der neuen elektronischen Steuereinrichtung ersieht man, dass man durch die auf einer beliebigen Anzahl digitaler Nocken gespeicherten Informationen jede beliebige Anzahl von Bewegungen steuern kann. Die digitalen Nocken können so gestaltet werden, dass sie eine ausserordentliche Vielzahl digitaler Informationen enthalten, so dass man auf diese Weise eine grosse Anzahl gewünschter kontinuierlicher Wege steuern kann. Wie Fig. 7 zeigt, sind die Nocken 106X, Y, Z zum Zwecke der synchronen Drehbewegung durch die Welle 174 miteinander gekuppelt.
Die Welle 174 ist ihrerseits über den Getriebekasten 172 und die Welle 108 an die Scheibe 105A und den Motor 101 gekuppelt. An dieser Stelle sei ausdrücklich bemerkt, dass bei einer Änderung der Drehzahl des Motors 101 die Drehzahlen der Scheibe 105A und der Nocken 106X, Y und Z sich proportional entsprechend ändern. so dass die formgebenden Elemente 278X, Y und Z den gleichen Weg oder die gleiche Umrisslinie verfolgen, jedoch mit einer anderen Geschwindigkeit. Hieraus ergibt sich, dass der Produktionsausstoss einer Maschine, die mit der Steuereinrichtung nach FIig. 7 ausge ülstet ist, einfach dadurch erhöht oder verkleinert werden kann, dass man die Drehzahl des Motors 101 entsprechend ändert.
Bei der Ausführungsform der Steuervorrichtung nach Fig. 7, bei der es sich um die gesteuerte Bewegung von drei getrennten gesteuerten Elementen handelt, sind vier verschiedene digitale Nocken 1 05A und 106X, 1 06Y und 1 06Z vorhanden, man kann aber auch in Abhängigkeit von der Menge der zu speichernden Daten und in Abhängigkeit von der Grösse der digitalen Nocke auch eine einzige digitale Nocke verwenden, um die digitalen Informationen geben zu können, die man zur Steuerung verschiedener gesteuerter Elemente benötigt.
In einem solchen Falle sind die lichtelektrischen Zellen entsprechend dem Generator für die Treibsignale und entsprechend den verschiedenen gesteuerten Elemente mit entsprechenden konzentrischen Kreisen oder Kanälen für die digitale Information auf einer gemeinsamen digitalen Nocke ausgerichtet und erzeugen die Steuersignale, wie dies im Zusammenhang mit den Fig.
2 und 7 oben beschrieben ist.
Fig. 9 zeigt eine Lochkarte 300, wie sie beispielsweise in den handelsüblichen IBM-Maschinen verwendet wird, für eine zweite Ausführungsform eines digitalen Nockens. Hier sind die Informationen in Form von digitalen Bits als Perforationen auf einem digitalen Nokken auf einer Art Lochstreifen enthalten. Die Perforationen entsprechen dem gleichen Befehl oder Steuersignal auf den digitalen Nocken gemäss Fig. 4 und 9 und tragen die gleichen Bezugsziffern. Die digitale Nocke mit Lochkarte 300 enthält auch die Informationen zur Steuerung der Bewegung des formgebenden Elementes, um vier identische Bewegungen hervorzurufen, wie dies die Nocke 106 tut.
Die Lochkarte 300 kann um einen Kreiszylinder 302 herumgelegt werden (Fig. 10 und 11), so dass der gesamte digitale Nocken eine Öffnung 304 bedeckt und die Enden der Lochkarte werden mit Hilfe eines Paares von Federklammern 306 und 308 festgehalten. Das eine Ende 310 des Zylinders 302 kann von einem Lager 312 (Fig. 10) aufgenommen werden; ausserdem ist eine Welle 314 an dem Ende 310 angebracht, damit eine Drehbewegung auf den Zylinder übertragen werden kann. Die Welle 314 kann zum Zwecke einer synchronisierten Drehbewegung mit dem Speicher 54 (Fig.
1) für die digitale Information für das Treibsignal gekuppelt sein.
Die kreiszylindrische Trommel 302 ist in dem Lager 312 gehalten und der Nocken für die Lochkarte 300 so auf der Trommel befestigt, dass jede senkrechte Spalte auf der Lochkarte (mit den laufenden Nummern 1 bis 12 versehen) mit einer entsprechenden Zelle einer Vielzahl von lichtelektrischen Zellen 180 bis 191 ausgerichtet ist, so dass Löcher mit der gleichen Ziffer in den digitalen Nocken 106 und 300 die gleiche lichtelektrische Zelle aktivieren. Ein Fadenstrahlbündel 316 befindet sich im Innern der zylindrischen Trommel 302, liegt den lichtelektrischen Zellen 180-191 gegenüber und liefert damit die erforderliche Strahlungsquelle.
Dreht sich nun die kreiszylindrische Trommel 302 in Richtung des in Fig. 10 eingezeichneten Pfeils 318, dann werden die verschiedenen lichtelektrischen Zellen wirksam gemacht, sobald ein Loch zwischen dem Fadenstrahlbündel und den lichtelektrischen Zellen hindurchgeht, und es wird auf ganz ähnliche Weise ein Steuersignal erzeugt wie mit Hilfe des digitalen Nockens 106.
Eine digitale Nocke mit Lochkarte und ein Antrieb mit zylindrischer Trommel kann an die Stelle der digitalen Nocken 105A, 106X, 106Y und 106Z nachFig. 7 treten und kann auch für die Zwecke einer synchronisierten Drehbewegung über die Wellen 174 und 108 sowie über den Getriebekasten 172 gekuppelt werden, um die Steuersignale so zu erzeugen wie bei der Einrichtung nach Fig. 7.
In der obigen Beschreibung ist die Erfindung anhand eines Beispiels für ein formgebendes Element erläutert, wie man es beispielsweise bei der Herstellung einer Wendelfeder benötigt, wobei dieses Beispiel ausschliesslich für die Zwecke der Erläuterung gewählt ist.
Ein formgebendes Element zur Formung von Metallteilen kann für die verschiedensten Vorgänge eines industriellen oder gewerblichen Herstellungsverfahrens benutzt werden, und die Erfindung soll keinesfalls auf die Anwendung auf das Gebiet der Federherstellung beschränkt sein.
Das heisst also, dass die Erfindung in der obigen Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung nur anhand eines willkürlich gewählten Ausführungsbeispiels einer elektronischen Steuereinrichitung beschrieben worden ist, und jeder Fachmann kann die Erfindung auf vielfältige Weise modifizieren, ohne deshalb den Rahmen der Erfindung verlassen zu müssen.