DD143830A1 - DEVICE FOR TRAINING A PART OF A WORKING MACHINE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine numerische Bahnsteuerung, die Achszuwachsbetraege mittels eines Sollwertgenerators bereitstellt und im Echtzeitbetrieb einer diskontinuierlich arbeitenden mehrachsigen Lagerregeleinrichtung zufuehrt. Ziel der Erfindung ist, bei gleichzeitiger Senkung des Aufwands das Ausmass der Verbesserung der Bahngenauigkeit zu steigern. Es wird unter Verwendung eines Ablaufsteuerteils die Aufgabe geloest, den Zeitverzug des Aufrufs weiterer Achsen gegenueber der ersten Achse ohne korregierenden Rechenaufwand zu kompensieren. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass eine Achsaufrufeinrichtung mit vorgeschaltetem ODER-Glied vorgesehen ist. Das ODER-Glied wird alternativ von Aufrufsignalen fuer den Sollwertgenerator und fuer die Lagerregeleinrichtung beaufschlagt und bewirkt, dass von Tastzyklus zu Tastzyklus eine zyklisch vertauschte Reihenfolge des Aufrufs aller Achsen stattfindet. Die Erfindung ist bei numerischen Bahnsteuerungen mit integrierter getasteter mehrachsiger Lagerregelung anwendbar. -Figur-The invention relates to a numerical path control that provides Achszuwachsbetraege means of a setpoint generator and feeds in real-time operation of a discontinuous multi-axis bearing control device. The aim of the invention is to increase the extent of improving the path accuracy while reducing the cost. It is solved using a flow control part, the task to compensate for the time delay of the call of other axes to the first axis without korregierenden computational effort. The essence of the invention is that an axle call device is provided with an upstream OR gate. The OR gate is alternatively acted upon by call signals for the setpoint generator and for the bearing control device and causes from cycle to cycle a cyclically reversed order of calling all axes takes place. The invention is applicable to numerical path controllers with integrated keyed multi-axis bearing control. -Figur-
Description
Titel der ErfindungTitle of the invention
Einrichtung zum bahngenauen Bewegen eines Teils einer ArbeitsmaschineDevice for precise web movement of a part of a working machine
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Das Anwendungsgebiet der Erfindung sind numerische Bahnsteuerungen, die den Sollbahnverlauf durch Geradenabschnitte vorgeben, die zu verfahrenden v^chskomponenten als Achswegzuwachs zum Endpunkt jedes Geradenabschnitts mittels eines Sollwertgenerators je Tastzyklus bereitstellen und im Echtzeitbetrieb einer diskontinuierlich arbeitenden mehrachsigen Lageregeleinrichtung zuführen· Glieder dieser Lageregeleinrichtung werden zum Zweck der Einsparung von Bauteilen dabei zyklisch nacheinander in achszugeordneten Lageregelkreisen mehrfach genutzt·The field of application of the invention are numerical path controllers which predetermine the desired course of the track by straight line sections which provide traversing components to the end point of each straight line section by means of a setpoint generator per duty cycle and supply in real time operation to a discontinuous multi-axis position control device. Elements of this position control device are used for the purpose of Saving of components used cyclically one after the other in axis-assigned position control circuits
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Das Bestreben, die Genauigkeit des während eines Positioniervorgangs bewegten Teils entlang einer durch mehrere Achsen bestimmten Bahn zu verbessern, führte zu einer Mehrzahl be~The effort to improve the accuracy of the moving part during a positioning operation along a multi-axis path resulted in a large number of instances
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reits bekannter Lösungen· Sofern diese Lösungen auf die Interpolation gerichtet sind, können sie diejenige Bahnungenauigkeit nicht vermindern, die sich wegen der zeitlich nacheinander stattfindenden Verarbeitung der sollwertseitig bereitgestellten Achskomponenten ein und desselben Bahnpunkts ergibt»• If these solutions are aimed at interpolation, they can not reduce the path inaccuracy that results from one and the same point of the web due to the time-sequential processing of the axis components provided on the set value side »
Eine Verminderung der Bahnungenauigkeit, die entsteht, wenn mehrere zu demselben Zeitpunkt gehörende Informationssignale an aufeinanderfolgenden Zeitpunkten an die verschiedenen Achsen geleitet werden, ist aus DD 59 844 bekannt. Gemäß dieser bekannten Lösung wird in jedem Interpolationsumlauf der zur ersten Achse gehörende Koordinatenwert zeitrichtig verarbeitete Die zeitliche Verzögerung bei der Verarbeitung der zu den anderen Achsen gehörenden Koordinatenwerte wird hingegen durch ^Addition von Korrekturinkrementen vorbestimmten Größe kompensiert·A reduction in track inaccuracy resulting from passing several information signals at the same time to the various axes at successive times is known from DD 59,844. According to this known solution, in each interpolation cycle, the coordinate value corresponding to the first axis is correctly processed. The time delay in the processing of the coordinate values belonging to the other axes, on the other hand, is compensated by addition of correction increments of predetermined magnitude.
Diese Addition erfordert in nachteiliger Weise einen fortwährenden Rechenaufwand· Wegen der konstanten Größe der Korrekturinkremente kann außerdem nur eine grobe Verbesserung der Bahngenauigkeit erreicht werden· Abhängig von der jeweiligen Bahnrichtung und von der Verfahrgeschwindigkeit wären für die verzögert verarbeiteten Koordinatenwerte eigentlich unterschiedliche Korrekturbeträge erforderlich· Das aber würde zusätzlich den Aufwand erheblich vergrößern·In addition, due to the constant size of the correction increments, only a rough improvement of the path accuracy can be achieved. Depending on the respective web direction and on the travel speed, different correction amounts would actually be required for the delayed processed coordinate values additionally considerably increase the effort ·
Ziel der ErfindungObject of the invention
Als Ziel der Erfindung soll erreicht werden, bei gleichzeitiger Senkung des Aufwands das Ausmaß der Verbesserung der Bahngenauigkeit zu steigern·The aim of the invention is to achieve, while reducing the effort to increase the extent of the improvement in the path accuracy ·
- 3 Darlegung des Wesens der Erfindung- 3 Presentation of the essence of the invention
Die in der Charakteristik der bekannten technischen Lösungen beschriebenen Mängel haben ihre Ursache in der Anwendung von Korrekturinkrementen·The deficiencies described in the characteristic of the known technical solutions are due to the application of correction increments.
Um diese Ursache zu beseitigen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum bahngenauen Bewegen eines Teils einer Arbeitsmaschine mittels einer numerischen Bahnsteuerung« die den Sollbahnverlauf durch Geradenabschnitte vorgibt, die zu verfahrenden Achskomponenten als Achswegzuwachs zum Endpunkt jedes Geradenabschnitts mittels eines Sollwertgenerators je Tastzyklus bereitstellt und im Echtzeitbetrieb einer diskontinuierlich arbeitenden mehrachsigen Lageregeleinrichtung zuführt, wobei Glieder dieser Lageregeleinrichtung zyklisch nacheinander in achszugeordneten Lageregelkreisen mehrfach genutzt werden, unter Verwendung eines Ablaufsteuerteils zu schaffen, die den Zeitverzug des Aufrufs der weiteren Achsen gegenüber der ersten Achse ohne korrigierenden Rechenaufwand kompensiert« Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß zum Obertragen eines Generator-Aufrufsignals eine vom Ablaufsteuerteil zum Sollwertgenerator geführte erste Steuerleitung, zum Obertragen eines Generator-Fertigsignals eine entgegengesetzt geführte erste Msldeleitung, zum Obertragen einer Folge von Aufrufsignalen, deren Zahl mit der Zahl der Achsen übereinstimmt, eine vom Ablaufsteuerteil zur Lageregeleinrichtung geführte zweite Steuerleitung, zum Übertragen von Fertigsignalen eine entgegengesetzt geführte zweite Meldeleitung, ein mit seinen beiden Eingängen getrennt an die erste Steuerleitung und an die zweite Steuerleitung angeschlossenes ODER-Glied sowie eine demselben nachgeschaltete, seriell arbeitende, über eine dritte Steuerlsitung an das Ablaufsteuerteil angeschlossene und mittels achszugeordneter Ausgangsleitungen mit der Lageregslsinrichtung verbundene Achsaufrufeinrichtung vorgesehen sind, wobei das Gene-In order to eliminate this cause, the invention has the object, a device for accurately moving a part of a work machine by means of a numerical path control «predetermines the desired course through straight line sections that provides to be traversed Achskomponenten as Achswegzuwachs to the end of each straight line section by means of a setpoint generator per duty cycle and real-time operation of a discontinuously operating multiaxial position control device feeds, wherein members of this position control device are cyclically successively used in achszugeordneten Lageregelkreisen to create using a flow control part, which compensates for the delay of calling the other axes relative to the first axis without correcting computational effort achieved in that for carrying out a generator call signal a guided from the flow control part to the setpoint generator first control line, for Obertrag e Ines generator ready signal an oppositely guided first Msldeleitung, for Obertrag a sequence of call signals, whose number corresponds to the number of axes, a run from the flow control part to the position control device second control line for transmitting finished signals an oppositely guided second message line, one with its two inputs provided separately to the first control line and to the second control line connected OR gate and a same downstream, serially connected, connected via a third Steuerlsitung to the flow control part and connected by achszugeordneter output lines to the Lageregslsinrichtung Achsaufrufeinrichtung provided the Gene-
rator-Aufrufsignal zu vorbestimmten Zeitpunkten auslösbar ist und das innerhalb der Folge von Aufrufsignalen enthaltene erste Aufrufsignal vom Generator-Fertigsignal sowie die weiterhin enthaltenen Aufrufsignale von jeweils einem Fertigsignal der Lageregeleinrichtung aktivierbar sind· In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist als Achsaufrufeinrichtung ein Ringechieberegister vorgesehen·rator call signal can be triggered at predetermined times and the first call signal contained within the sequence of call signals can be activated by the generator ready signal and the calling signals contained in each case by a ready signal of the position control device. In an advantageous embodiment of the solution according to the invention, a ring shift register is provided as the axis call device.
Diese erfindungsgemäße Einrichtung gleicht den Zeitverzug des Aufrufs jeder weiteren Achse gegenüber dem Aufruf der ersten Achse allein durch die zyklisch vertauschte Reihenfolge des Aufrufs aller Achsen aus und bedarf deshalb keines korrigierenden Rechenaufwands·This device according to the invention compensates the time delay of the call of each further axis with respect to the call of the first axis solely by the cyclically reversed order of the call of all axes and therefore does not require any corrective calculation effort.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Figur zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung« Dabei sind an ein Ablaufsteuerteil 1 ober eine erste Steuerleitung 2 ein Sollwertgenerator 3, über eine zweite Steuerleitung 4 eine Lageregeleinrichtung und über eine dritte Steuerleitung 6 eine Achsaufrufeinrichtung 7 angeschlossen· Vom Sollwertgenerator 3 führt eine erste Meldeleitung 8, von der Lageregeleinrichtung 5 eine zweite Meldeleitung 9 an das Ablaufsteuerteil 1 zurück· Die erste Steuerleitung 2 und die zweite Steuerleitung 4 sind auf getrennte Eingänge eines ODER-Glieds IO geführt, das ausgangsseitig mit einem Eingang der Achsaufrufeinrichtung 7 verbunden ist·The figure shows a schematic representation of the device according to the invention "are connected to a flow control part 1 above a first control line 2, a setpoint generator 3, via a second control line 4 a position control device and a third control line 6 Achsaufrufeinrichtung 7 · From the setpoint generator 3 performs a first reporting line 8, from the position control device 5, a second message line 9 back to the sequence control part 1 · The first control line 2 and the second control line 4 are guided to separate inputs of an OR gate IO, which is the output side connected to an input of the Achsaufrufeinrichtung 7 ·
Entsprechend dreier gesteuerter Achsen X, Y, Z einer numerischen Bahnsteuerung führen drei achszugeordnete Ausgangsleitungen 11, 12, 13 von der Achsaufrufeinrichtung 7 zur Lageregeleinrichtung 5· Weiterhin bestehen drei achszugeordnete Verbindungen vom Sollwertgenerator 3 an Sollwerteingänge der Lageregeleinrichtung 5· Oeweils einer der drei Achsen X, Y, Z zugeordnet sind an die Lageregeleinrichtung ausgangsseitig Antriebe 14, 15 und 16 angeschlossen·According to three controlled axes X, Y, Z of a numerical path control lead three achszugeordneten output lines 11, 12, 13 of the Achsaufrufeinrichtung 7 to the position control device 5 · Furthermore, there are three achs zugegeordneten connections from the setpoint generator 3 to setpoint inputs of the position control device 5 · Oeweils one of the three axes X, Y, Z are assigned to the position control device on the output side drives 14, 15 and 16 connected ·
. 21, 21
Oedem dieser Antriebe 14, 15, 16 ist eines von drei achszugeordneten Wegmeßsystemen 17, 18, 19 nachgeschaltet, deren Ausgänge jeweils getrennt an Istwerteingänge der Lageregeleinrichtung 5 rückgeführt sind· Glieder der Lageregeleinrichtung 5 gehören zusammen mit dem der X-Achse zugeordneten Antrieb 14 und dem Wegmeßsystem 17 zu einem Lageregelkreis· Weitere Lageregelkreise bestehen analog für die Y- und Z-Achse·Oedem these drives 14, 15, 16 is one of three axis-associated position measuring systems 17, 18, 19 downstream, whose outputs are fed back separately to actual value inputs of the position control device 5 · members of the position control device 5 belong together with the X-axis associated drive 14 and the Position measuring system 17 for a position control loop · Other position control circuits exist analogously for the Y and Z axes ·
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt:The operation of the device is as follows:
Zu Beginn setzt das Ablaufsteuerteil 1 über die dritte Steuerleitung 6 in der Achsaufrufeinrichtung 7 die beteiligten drei Achsen in die Reihenfolge Y, X, Z·At the beginning, the sequence control part 1 sets the three axes involved in the order Y, X, Z via the third control line 6 in the axis call device 7.
Für den weiteren Ablauf ist davon auszugehen, daß in einer getasteten numerischen Bahnsteuerung mit integrierter Lageregelung innerhalb einer Tastzeit neben den Zeitabschnitten für die Informationsvorbereitung und für die Interpolation auch ein Zeitabschnitt für die Lageregelung bereitgestellt ist· Während dieses Zeitabschnitts für die Lageregelung gibt zunächst das Ablaufsteuerteil 1 über die erste Steuerleitung 2 ein Generator-Aufrufsignal an den Soliwer'cgenerator 3 sowie über das ODER-Glied IO an die Achsaufrufeinrichtung 7# Dadurch wird in der Achsaufrufeinrichtung 7 die in der Reihenfolge an letzter Stelle liegende Achse an die erste Stelle gewechselt und es entsteht die Reihenfolge Z, Y, X, die eine diskrete Abarbeitungsfolge X, Y, Z in den Achsen im aktuellen Tastzyklus bewirkt. Der Sollwertgenerator 3 legt über die drei achszugeordneten Verbindungen die für jede der drei Achsen erforderlichen Sollwegzuwachsbeträge an die Sollwerteingänge der L.ageregeleinrichtung 5·For the rest of the procedure, it is to be assumed that in a keyed numerical path controller with integrated position control within a sampling time, a time segment for the position control is provided in addition to the time intervals for the information preparation and for the interpolation. During this time segment for the position control, the process control part 1 is initially present via the first control line 2 a generator call signal to the Soliwer'cgenerator 3 and via the OR gate IO to the Achsaufrufeinrichtung 7 # Thus, in the Achsaufrufeinrichtung 7 lying in the last position axis to the first place and it arises the order Z, Y, X, which causes a discrete execution sequence X, Y, Z in the axes in the current duty cycle. The setpoint generator 3 sets the desired path increment amounts required for each of the three axes to the setpoint inputs of the position control device 5 via the three axis-associated connections.
Danach gibt der Sollwertgenerator 3 über die erste Heideleitung 8 ein Generator-Fertigsignal an das Ablaufsteuer-Thereafter, the setpoint generator 3 outputs a generator ready signal to the process control via the first line 8.
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teil 1 und bewirkt, daß von dort über die zweite Steuerleitung 4 ein Aufrufsignal an die Lageregeleinrichtung und gleichzeitig über das ODER-Glied IO zur Achsaufrufeinrichtung 7 gelangt· Dadurch wird in der Achsaufrufeinrichtung 7 wiederum die in der Reihenfolge an letzter Stelle liegende Achse an die erste Stelle gewechselt und es entsteht die Reihenfolge X, Z1 Y· Aus dieser Reihenfolge wird die an erster Stelle liegende Achse X zur Achsfestlegung für die Lageregelung entnommen· Von der Achsaufrufeinrichtung 7 gelangt über die Ausgangsleitung 11 ein Aufruf der X-Achse zur Lageregeleinrichtung 5· Diese übernimmt den zur X-Achse gehörenden Sollwegzuwachsbetrag am entsprechenden Sollwerteingang und löst die diskrete Lageregelung in der X-Achse aus«Part 1 and causes that from there via the second control line 4 a call signal to the position control device and simultaneously via the OR gate IO to Achsaufrufeinrichtung 7 · This is in the Achsaufrufeinrichtung 7 again in the last position in the axis lying to the first The sequence X, Z 1 Y · From this sequence, the axis X lying in the first position is taken for the axis setting for the position control · From the axis call device 7 via the output line 11 a call of the X axis to the position control device 5 · This takes over the target path increase amount belonging to the X axis at the corresponding setpoint input and triggers the discrete position control in the X axis. «
Nach beendeter Lageregelung in der X-Achse gibt die Lageregeleinrichtung 5 ein Fertigsignal über die zweite Meldeleitung 9 an das Ablaufsteuerteil 1· Hierauf sendet das Ablaufsteuerteil 1 wiederum ein Aufrufsignal über^die zweite Steuerleitung 4 an die Lageregeleinrichtung 5 und gleichzeitig über das ODER-Glied 10 zur Achsaufrufeinrichtung 7· Erneut wird in der Achsaufrufeinrichtung 7 dadurch die in der Reihenfolge an letzter Stelle liegende Achse an die erste Stelle gewechselt und es entsteht die Reihenfolge Y, X, 2· Aus dieser Reihenfolge wird wiederum die an erster Stelle liegende Achse zur Achsfestlegung für die Lageregelung herangezogen· Damit gelangt von der Achsaufrufeinrichtung 7 über die Ausgangsleitung 12 ein Aufruf der Y-Achse zur Lageregeleinrichtung 5· Diese übernimmt den zur Y-Achse gehörenden Sollwegzuwachsbetrag am entsprechenden Sollwerteingang und löst die diskrete Lageregelung in der Y-Achse aus·After completion of the position control in the X-axis, the position control device 5 is a ready signal via the second reporting line 9 to the flow control part 1 · Thereafter, the flow control part 1 sends a call signal on ^ the second control line 4 to the position control device 5 and simultaneously via the OR gate 10th · Once again, in the axis call device 7, the axis lying in the last position in the sequence is changed to the first position and the sequence Y, X, 2 arises. · From this sequence, the axis lying in the first position becomes the axis setting for the position control is used. · This causes the Y axis to call the position control device 5 from the axis call device 7 via the output line 12. This takes over the desired path gain amount belonging to the Y axis at the corresponding setpoint input and triggers the discrete position control in the Y axis.
Nach beendeter Lageregelung in der Y-Achse wird die Lageregelung in der Z-Achse analog dem vorbeschriebenen Ablauf eingeleitet, wobei in der Achsaufrufeinrichtung 7 die Reihenfolge in Z, Y, X wechselt.After completion of the position control in the Y-axis, the position control is initiated in the Z-axis analogous to the above-described sequence, wherein in the Achsaufrufeinrichtung 7, the sequence in Z, Y, X changes.
Die vorstehend erläuterten Vorgänge finden während ein und desselben Tastzyklus statt« Das Fertigsignal für die beendete Lageregelung in der letzten Achse gelangt von der Lageregeleinrichtung 5 über die zweite Meldeleitung 9 zum -Ablaufsteuerteil 1»The above-explained processes take place during one and the same duty cycle. "The finished signal for the finished position control in the last axis passes from the position control device 5 via the second reporting line 9 to -out control part 1."
Dieses Fertigsignal löst im nächsten Tastzyklus die erneute Übertragung eines Generator-Aufrufsignals vom Ablaufsteuerteil 1 über die erste Steuerleitung 2 zum Sollwertgenerator 3 sowie über das ODER-Glied IO zur Achsaufrufeinrichtung 7 aus. In der Achsaufrufeinrichtung 7 wechselt die Reihenfolge in X, Z, Y· Damit ist diese Reihenfolge, gegenüber der Reihenfolge in der gleichen Situation im vorherigen Tastzyklus um eine Stelle weitergerückt*This finished signal triggers in the next cycle the retransmission of a generator call signal from the flow control part 1 via the first control line 2 to the setpoint generator 3 and via the OR gate IO to the Achsaufrufeinrichtung 7. In the Achsaufrufeinrichtung 7 changes the order in X, Z, Y · Thus, this order, compared to the order in the same situation in the previous duty cycle moved by one digit *
Auf diese Weise wird von Tastzyklus zu Tastzyklus fortschreitend eine um eine Stelle zyklisch wechselnde Aufrufreihenfolge bei der Lageregelung aller Achsen vorgenommen· Während des Ablaufs der Lageregelung werden demzufolge alle Achsen gleichberechtigt behandelt und es machen sich keine Kosnpensationsaufwendungen wegen der Bahnungenauigkeiten erforderlich, die aus Zeitverzögerungen beim Aufruf bestimmter Achsen herrühren·In this way, one call cycle cyclically changing call sequence for the position control of all axes is progressively made from cycle to cycle cycle · During the course of the position control, therefore, all axes are treated equally and it does not cost Kosnpensationsaufwendungen because of the path inaccuracies resulting from time delays in the call certain axes ·
Claims (2)
gekennzeichnet dadurch,2 «device according to point 1,
characterized by
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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1979
- 1979-07-03 DD DD21404979A patent/DD143830B1/en not_active IP Right Cessation
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1980
- 1980-06-26 DE DE3023967A patent/DE3023967A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3023967A1 (en) | 1981-01-22 |
| DD143830B1 (en) | 1982-06-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |