DD289832A5

DD289832A5 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR FOLLOWING TAX ON TRANSACTION INTERVENTION

Info

Publication number: DD289832A5
Application number: DD33498489A
Authority: DD
Inventors: Jochen Keller; Joachim Ebermann; Siegfried Schleicher
Original assignee: Fz Des Werkzeugmaschinenbaues,De
Priority date: 1989-11-29
Filing date: 1989-11-29
Publication date: 1991-05-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Folgesteuerung an Bahnabschnittsuebergaengen in Bahnsteuerungen bestehend aus Ablaufkoordinierungsschaltung, Vorgabeglied, Interpolator, Sollwertendpunkterkennungsglied und den zu steuernden Achsen zugeordneten Lageregelkreisen mit oder ohne vorgeschaltete Sollwertglaettungsglieder. Erfindungsgemaesz erfaszt ein Nachlaufwegdiskriminator ueber einen mehrstufigen, vom Vorgabeglied steuerbaren Umschalter mit zwei Ebenen die Nachlaufwegbilanz des Lageregelkreises einer ausgewaehlten Achse unter Beruecksichtigung der Eingangs-Ausgangs-Lagedifferenz des gegebenenfalls vorhandenen Sollwertglaettungsgliedes ab dem Zeitpunkt der Sollwertendpunkterkennung fuer den aktuellen Bahnabschnitt und prueft, ob die Nachlaufwegbilanz kleiner oder gleich einem vom Vorgabeglied zugefuehrten achsspezifischen Wert fuer die im Bahnabschnittsendpunkt zu erreichende Konturgenauigkeit ist. Bei Erfuellung dieser Bedingung wird von der Ablaufkoordinierungsschaltung die Sollwertvorgabe fuer den nachfolgenden Bahnabschnitt freigegeben. Fig. 1{Ablaufkoordinierungsschaltung; Vorgabeglied; Interpolator; Sollwertendpunkterkennungsglied; Lageregelkreis; Sollwertglaettungsglied; Umschalter; Nachlaufwegdiskriminator; Sollwertvorgabe; Bahnabschnitt}The invention relates to a circuit arrangement for sequence control on Bahnabüberuebergaengen in rail controls consisting of Ablaufkoordinierungsschaltung, Vorgabeglied, interpolator, setpoint endpoint detection element and the axes to be controlled associated position control circuits with or without upstream Sollglaettungsglieder. According to the present invention, a follower path discriminator detects the follower path balance of the position control loop of a selected axis taking into account the input-output position difference of the optional setpoint glaciation element from the point in time of the setpoint endpoint detection for the current path section and checks whether the follower path balance is smaller or equal to an axis-specific value supplied by the default element for the contour accuracy to be achieved in the web section end point. Upon fulfillment of this condition, the setpoint input for the following path section is enabled by the sequence coordination circuit. Fig. 1 {flow coordination circuit; Default member; interpolator; Setpoint endpoint detection member; Position control loop; Sollwertglaettungsglied; Switch; Nachlaufwegdiskriminator; Setpoint; Track section}

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Field of application of the invention

Das Anwendungsgebiet der Erfindung sind numerische Bahnsteuerungen, die eine Ablaufkoordinierungsschaltung, ein Vorgabeglied, einen Interpolator, ein Soll-Wert-Endpunktnrkennungsglled sowie mindestens einen Lageregolkrels mit oder ohne vorgeschalteter Soll-Wert-Glättung enthalten, und für die hohe Anforderung an die Bearbeitungs· und Positionlergenauigkeit gestellt werden. Dio Erfindung eignet sich bosondors für dlo Anwendung in numerischen Bahnsteuerungen von Werkzeugmaschinen. ·The field of application of the invention is numerical trajectory control, which includes a scheduling circuit, a predictor, an interpolator, a target value end point identifier, and at least one bearing golkrel with or without upstream target value smoothing, and for the high demand on the machining and positioner accuracy be put. The invention is suitable for use in numerical path control of machine tools. ·

Characteristic of the known state of the art

Aus DD 204326 Ist oino Schaltungsanordnung zur Endpunkterkennung bei der numerisch gesteuorton Erzeugung von Bahnobechnittrn bzw. Bahnen bekannt.From DD 204326 oino circuit arrangement for end point detection in the numerically gesteuorton generation of Bahnobechnittrn or webs is known.

Einom Interpolator, dor für lagegerogelto LoIt- und Folgeachsstellantriebo gotastoto Soll-Worte für dio Bohnlnkromonto llofort, ist oln Rostwert /erglolchor nachgeschaltot. Moser vorgleicht dlo Intorpollorto Bahnsollkompononto In dor Loitochso mit einem In olnom Soll-Wort-Endpunkterkonnungsgliod abgolügton Vorgabewert für don Endpunkt dos Bahnabschnlttos. Nähort sich dor intorpollorto Bahnsollpunkt dom Bahnabschnittsondpunkt, so wird dlo noch zu vorfahrende Oifforonz Ubor wenigstens zwol Tastzyklen hinweg den jeweiligen Stollentriobon zugeführt, um auch an Bahnabschnlttsüborgängon olnon annähernd stetigen Geschwindigkeitsverlauf zu erreichen. Vom Soll-Wert-Endpunktorkennungsglied wird außordom oln Endesignal gebildet, mitAn interpolator, which is used for position-controlled and follow-up actuationo gotastoto The target words for the "Bohnnnkromonto" project, is followed by the rust value / erglolchor. Moser prefixes the Intorpollorto Bahnsollompononto In dor Loitochso with an In olnom Soll-Wort-Endpunkterkonnungsgliod abgolugton default value for the endpoint of the Bahnabschnlttos. If it arrives at the intorpollorto railway target point at the railway section's end point, it will still be fed to the respective tunnel triophone for at least twelve cycles of tact in order to be able to reach an almost constant velocity course even at railway turn-off tunnels. From the target value Endpunktorkennungsglied außordom oln end signal is formed, with

welchem einer Ablaufkoordinierungsschaltung die abgeschlossene Soll-Wert-Vorgabe der Bahninkremente für den aktuellen Bahnabschnitt gemeldet wird und welches als Fortschaltesignal im darauffolgenden Tastzyklus die neue Soll-Wert-Vorgabe für die Bahninkremente des nachfolgenden Bahnabschnittes startet und/oder eine technologisch bedingte Schalthandlung, z. B. für einen Werkzeugwechsel eingeleitet.which the completed target value specification of the web increments for the current web section is reported to a scheduling coordination circuit and which starts the new target value specification for the web increments of the following web section as a next switching signal in the subsequent cycle and / or a technologically induced switching operation, eg. B. initiated for a tool change.

Die Antriebe können bekannterweise, resultierend aus ihren konstruktionsbedingten physikalischen Eigenschaften und ihrer durch Optimierung darauf abgestimmten Dynamik, Soll-Geschwindigkeitsänderungen nicht trägheitsfrei, sondern nur mit zeitlichem Abstand folgen. Aus diesem Grund wird die Soll-Wert-Vorgabe für die Bahninkremente des nachfolgenden BahnabschnUtes bzw. die technologisch bedingte Schalthandlung bereits eingeleitet, bevor istwertseitig der Endpunkt des aktuellen Bahnabschnittes tatsächlich erreicht ist. Deshalb kann es, wenn die Zeit vom sollwertseitigen Ende bis zum istwertseitigen Ende schwankt, zu mehr oder minder großen Bearbeitungsfehlern am Werkstück bzw. zu Kollisionen beim Werkzeugwechsel usw. kommen. Aus den gleichen Gründen können mit dieser bekannten Lösung auch keine Bahnkonturverläufe erzeugt werden, die an allen Bahnabschnittsübergängen und -endpunkten eine hohe Konturgenauigkeit haben müssen.As is known, resulting from their design-related physical properties and their dynamics tuned by optimization, the drives can not follow inertia-free desired speed changes, but only with temporal spacing. For this reason, the target value specification for the web increments of the following web section or the technologically related switching operation has already been initiated before the actual value end of the current web section is actually reached. Therefore, when the time fluctuates from the target value-side end to the value-side end, more or less large machining errors on the workpiece or collisions in the tool change, etc. may occur. For the same reasons, no trajectory profiles can be produced with this known solution, which must have a high contour accuracy at all web section transitions and endpoints.

Es ist bekannt, daß die Bahnfehler auch vom geforderten Bahnkonturverlauf abhängig sind. Je größer bei Bahnabschnittsübergängen die Unstetigkeiten, d.h. die Geschwindigkeits- und Richtungsänderungen sind, um so größer sind die auftretenden Bahnfehler. Diese steigen mit zunehmender Bahngeschwindigkeit noch an. Bei der Bearbeitung von Ecken wird dies besonders deutlich. Bei Pendelbewegungen, wie sie bei der Schleifbearbeitung üblich sindlich, verringert sich mit der Erhöhung der Pendelgeschwindigkeit der Pandelhub.It is known that the path errors are also dependent on the required path contour course. The larger the path section transitions the discontinuities, i. the speed and direction changes are, the greater are the path errors that occur. These still increase with increasing web speed. When editing corners this becomes particularly clear. In the case of pendulum movements, which are customary in grinding, the pallet stroke decreases as the pendulum speed increases.

Es ist allgemein üblich, nach der Meldung des Endesignals für die abgeschlossene Soll-Wert-Vorgabe für einen Bahnabschnitt ein Zeitglied zu aktivieren und erst nach dessen Ablauf mit der Soll-Wert-Vorgabe für den nachfolgenden Bahnabschnitt zu beginnen bzw. die Ausgabe eines Schaltbefehls auszulösen. Dies führt jedoch zu erheblichen Einbußen hinsichtlich der Werkstückbearbeitungszeit, da es schwierig ist, bei den unterschiedlichen Antriebsoptimierungen, Verfahrgeschwindigkeiten, wechselnden Reibungs- und Lastverhältnissen sowie bei den verschiedenartigen mechanischen Gegebenheiten eine minimale Zeit auszuwählen, bei der mit ausreichender Sicherheit die geforderte Bearbeitungsgenauigkeit bzw. die Kollisionsfreiheit garantiert werden kann.It is generally customary to activate a timer after the end signal has been signaled for the completed nominal value specification for a path section and to start the output of a switching command or to trigger the output of a switching command only after its expiry with the desired value specification for the following path section , However, this leads to significant losses in terms of workpiece machining time, since it is difficult to select a minimum time at the different drive optimizations, travel speeds, changing friction and load conditions and the various mechanical conditions in which with sufficient certainty the required machining accuracy or collision can be guaranteed.

Weiterhin können von außen einwirkende Störungen, wie veränderte Reibungsverhältnisse, die nicht eofort als solche erkannt werden, ein Erreichen des betreffenden Bahnabschnittsendpunktes verzögern oder gar verhindern, was zusätzlich zu Bearbeitungsungenauigkeiten bzw. zu Kollisionen führen kann.Furthermore, external disturbances, such as altered friction conditions, which are not immediately recognized as such, can delay or even prevent reaching the respective web section end point, which can additionally lead to machining inaccuracies or to collisions.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei der Werkstückbearbeitung die Konturgenauigkeit an den Bahnabschnittsübergängen bzw. Bahnabschnitteendpunkten entsprechend den technologischen Erfordernissen zu gewährleisten, Verlustzeiten zu vermeiden und einen kollisionsfreien Ablauf bei Schalthandlungen zu sichern.The object of the invention is to ensure the contour accuracy at the web section transitions or Bahnabschnittendpunkten in accordance with the technological requirements in workpiece machining, to avoid loss times and to ensure a collision-free sequence in switching operations.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Folgesteuerung an Bahna.bschnittsübergängen zu schaffen, die das Fortschaltesignal zur Freigabe der Soll-Wert-Vorgabe der Bahninkremente für den nachfolgenden Bahnabschnitt und/oder die Einleitung einer technologisch bedingten Schalthandlung in der Maschine dann auslöst, wenn im aktuellen Bahnabschnitt der für die Fortschaltesignalauslösung erforderliche Prozeß- und Steuerzustand tatsächlich erreicht ist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Schaltungsanordnung zur Folgesteuerung an Bahnabschnittsübergängen, in der eine Ablaufkoordinierungsschaltung bahnabschnittsbezogene Daten einem Vorgabeglied zugeführt, welches einen Teil dieser Daten an einen Interpolator weitergibt, der die Soll-Werte für die Bahninkremente bildet und diese auf ein Soll-Wert-Endpunkterkennungsglied leitet, doa außordem Daten vom Vorgabeglied erhält und das über seinen Koinzidenzausgang ein Endesignal für die abgeschlossene Soll-Wert-Vorgabe für die Bahninkremente des jeweiligen Bahnabschnittes bereitstellt und dem für jede Achse entweder direkt odor über ein achsbezogones Soll-Wert-Glättungsgliod ein Lageregelkreis nachgeschaltet ist, dessen Lageregler ein Nachlaufwegregister enthält, wobei jedes Soll-Wert-Glättungsglied einen Differenzausgang für die Eingangs-Ausgangs-Lagedifferenz hat, dadurch gelöst, daß ein mehrstufiger Umschalter mit zwei Ebenen vorgesehen ist, von denen jede mehrere Eingänge und einen Ausgang hat, wobei jeder Achse eine Schaltstufe pro Ebene zugeordnet ist und dio Differenzausgänge vorhandener Soll-Wert-Glättungsglleder mit don zugehörigen Eingängen der erston Ebene verbunden sind und die Eingänge der zweiten Ebene mit den Nachlaufwegregisterausgängen der Lagerogier In dor gleichen Achsfolge wie in der ersten Ebene belegt sind, daß die beiden Ausgänge des Umschalters auf einen Nachlaufwegdlskrimlnator geführt sind, dessen Aktivierungseingang mit dem Koinzidonzausgang des Soll-Wert-Endpunkterkennungsglledes verbunden lot und auf den weiterhin der Ausgang des Vorgabogliedes geschaltet ist, mit welchem auch der Steuereingang des Umschalters belegt Ist und daß der nachlaufwegdiskrimlnator ausgangsseltig mit der Ablauf koordinierung In Verbindung steht. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß Im Nachlaufwegdiskrimlnator oln Addiorglled vorgesehen ist, das mit don Ausgängen des Umschalters belegt Ist und über einen Absolutwertbildner auf einen Vergleicher geschaltot Ist, der die Ausgangsstufe des Nachlaufwegdiskrimlnators darstellt und auf den weiterhin sin Speichor geführt ist, der oingangsseltlg mit dom Ausgang dos Vorgabegllodes beschältet Ist.The invention has for its object to provide a circuit arrangement for sequence control at Bahna.bschnittsübergängen, which then triggers the advance signal to release the target value specification of the Bahninkremente for the subsequent path section and / or the initiation of a technologically induced switching operation in the machine, if in the current path section the process and control state required for the switch-on signal triggering is actually reached. According to the invention, the object in a sequence control circuit is provided at path section transitions in which a sequence coordination circuit feeds track data to a predictor which passes a portion of that data to an interpolator which forms the target values for the trajectories and applies them to a target value endpoint detection element conducts, doa except the data receives from the Vorgabeglied and provides its coincidence output an end signal for the completed setpoint value specification for the Bahninkremente of the respective track section and is followed for each axis either directly odor or an achsbezogones target value Glättungsgliod a position control loop whose position controller contains a tracking path register, each setpoint smoothing element having a difference output for the input-output position difference, achieved by providing a multistage switch with two levels, each of which is a plurality of Inputs and has an output, where each axis is assigned a switching level per level and the difference outputs existing Sollwert smoothing are connected to don associated inputs of the erston level and the inputs of the second level with the Nachlaufwegregisterausgängen the Lagerogier In dor same axis sequence as in the first level are occupied, that the two outputs of the switch are routed to a Nachlaufwegdlskrimlnator whose activation input connected to the Koinzidonzausgang the target value Endpunkterkennungsglledes connected lot and to which also the output of Vorgabogliedes, which also occupies the control input of the switch Is and that the Nachlaufwegdiskrimlnator Aussetsseltig is in coordination with the sequence. An advantageous embodiment of the invention is that in Nachlaufwegdiskrimlnator oln Addiorglled is provided, which is occupied with don outputs of the switch and is switched via an absolute value generator to a comparator Is, which represents the output stage of the Nachlaufwegdiskrimlnators and is guided on the still sin Speichor, the oputsseltlg with dom output of the default condenser is beschältet Is.

Wenn alle Lageregelkroiso ohne vorgoschalteto Soll-Wort-Glättung arbeiten, entfallen zwockmäßlgorwolse dlo botreffende Ebene des Umschalters und im Nachlaufwegdiskrimlnator das Addiorgliod, wobei dor verbleibende Ausgang dos Umschalters im Nachlaufwegdiskrimlnator direkt auf don Absolutwortblldnor geschaltot Ist und dio übrige Beschattung dos Nachlaufwogdiskriminatore unverändert bleibt. Wenn bei mehreren Lagorogelkrolson einzelnen davon keine Soll-Wort-Glättung vorgeschaltet ist, so sind dio betreffenden Eingänge der orston Ebono dos Umschalters vortoilhaftorwolso mit Nullpotential beschältet, wobei die übrige Beschallung unverändert bleibt.If all Lageregelkroiso without vorgoschalteto target word smoothing, zwockmittlgorwolse dlo botreffende level of the switch and in Nachlaufwegdiskrimlnator eliminates the Addiorgliod, dor the remaining output dos switch in Nachlaufwegdiskrimlnator is switched directly on don Absolutwortblldnor Is and the rest shading the Nachlaufwogdiskriminatore remains unchanged. If at several Lagorogelkrolson individual therefrom no desired word smoothing is connected upstream, then the respective inputs of the orston Ebono dos switch vortoilhaftorwolso are zeretzt with zero potential, the rest of the sound remains unchanged.

Der Nachlaufwegdiskriminator erfaßt über den Umschalter die Nachlaufwegbilanz des Lageregelkreises einer ausgewählten Achse unter Berücksichtigung der Eingangs-Ausgangs-Lagedifferenz des gegebenenfalls vorhandenen Soll-Wert-Glättungsgliedes ab dem Zeitpunkt der Soll-Wert-Endpunkterkennung für den aktuellen Bahnabschnitt und prüft, ob die Nachlaufwegbilanz kleiner oder gleich einem vom Vorgabeglied zugeführten Wert für die im Bahnabschnittsendpunkt zu erreichende Konturgenauigkeit ist. Bei Erfüllung dieser Bedingung wird von der Ablaufkoordinierungsschaltung die Soll-Wert-Vorgabe für den nächstfolgenden Bahnabschnitt bzw. eine Maschinonschalthandlung freigegeben. Dies kann ab dem Zeitpunkt der Soll-Wert-Endpunkterkennung erfolgen.The Nachlaufwegdiskriminator detected via the switch the Nachlaufwegbilanz the position control loop of a selected axis, taking into account the input-output position difference of the optionally existing reference value smoothing element from the time of the target value end point detection for the current path section and checks whether the Nachlaufwegbilanz smaller or is equal to a value supplied by the default element for the contour accuracy to be achieved in the web section end point. When this condition is met, the sequence coordination circuit releases the setpoint value specification for the next following path segment or a machine-switching process. This can be done from the time of the target value end point detection.

Ausführu.ngsbeleplel

Die Erfindung wird anhand der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 und der Diagramme nach Fig. 2 a-c näher erläutert. Eine Ablauf koordinierungeschaltung 1, die zu einer numerischen Bahnsteuerung, z. B. einer Werkzeugmaschine gehört (nicht dargestellt), ist ausgangsseitig mit einem Vorgabeglied 2 verbunden, welches parallel auf einen Interpolator 3, auf ein Soll-Wert-Endpunkterkennungsglied 4 und in einem Nachlaufwegdiskriminator 5 über einen Speicher 5.1 auf einen ersten Eingang eines Vergleichers 5.2 geschaltet ist. Das Soll-Wert-Endpunkterkennungsglied 4, welches Soll-Werte für die Bahninkremente vom Interpolator 3 erhält, hat einen Koinzidenzausgang und ist mit weiteren achszugeordneten Ausgängen über Soll-Wert-Glättungsglieder β und 7 auf Lageregelkreise 8 und 9 der zu steuernden Achsen der Werkzeugmaschine geführt. Diese Lageregelkreise 8,9 bestehen in bekannter Weise aus einem Differenzbildner 8.1 bzw. 9.1, einem Lageregler 8.2 bzw. 9.2 mit Nachlaufwegregister (nicht dargestellt) sowie einem Stellantrieb 8.3 bzw. 9.3 einschließlich Wegmeßsystem. Ein mehrstufiger Umschalter 10 mit zwei Ebenen ist mit seinem Steuereingang an das Vorgabeglied 2 angeschlossen und mit seinen beiden Ausgängen im Nachlaufwegdiskriminator 5 über ein Addierglied 5.3 und einen Absolutwertbildner 5.4 auf einen zweiten Eingang des Vergleichers 5.2 geschaltet.The invention will be explained in more detail with reference to the circuit arrangement of FIG. 1 and the diagrams of FIG. 2 a-c. A sequence coordinating circuit 1, which leads to a numerical path control, z. B. a machine tool (not shown), the output side is connected to a default element 2, which is connected in parallel to an interpolator 3, to a target value endpoint detection element 4 and in a Nachlaufwegdiskriminator 5 via a memory 5.1 to a first input of a comparator 5.2 is. The target value end point recognition element 4, which receives target values for the web increments from the interpolator 3, has a coincidence output and is guided with other axis-associated outputs via desired value smoothing elements β and 7 to position control circuits 8 and 9 of the axes of the machine tool to be controlled , This position control circuits 8.9 consist in a known manner from a subtractor 8.1 or 9.1, a position controller 8.2 or 9.2 with Nachlaufwegregister (not shown) and an actuator 8.3 or 9.3 including measuring system. A multistage switch 10 with two levels is connected with its control input to the default element 2 and connected with its two outputs in Nachlaufwegdiskriminator 5 via an adder 5.3 and an absolute value generator 5.4 to a second input of the comparator 5.2.

Der Vergleicher 5.2 ist als Ausgangsstufe des Nachlaufwegdiskriminators 5 auf die Ablaufkoordinierungsschaltung 1 rückgeführt. Der Aktivierungseingang des Nachlaufwegdiskriminators 5 ist vom Koinzidenzausgang des Soll-Wert-Endpunkterkennungsgliedes 4 belegt.The comparator 5.2 is fed back as the output stage of the Nachlaufwegdiskriminators 5 to the Ablaufkoordinierungsschaltung 1. The activation input of the Nachlaufwegdiskriminators 5 is occupied by the coincidence output of the target value end point detection element 4.

Die Eingänge der ersten Ebene des Umschalters 10 sind achsbezogen mit den Differenzausgängen für die Eingangs-Ausgangs-Lagedifferenz der Soll-Wert-Glättungsglieder 6 und 7 beschaltet. An die Eingänge der zweiten Ebene des Umschalters 10 sind ebenfalls achsbezogen die Ausgänge der Nachlaufwegregister der Lageregler 8.2 und 9.2 in der gleichen Achsfolge wie in der ersten Ebene geführt. Die beschriebene Schaltungsanordnung wird getastet betrieben und kann dann vorteilhaft genutzt werden, wenn die Vorgabe der Konturgenauigkeit an den Bahnabschnittsendpunkten bahnbezogsi ι geschieht. Die Wirkungsweise ist wie folgt:The inputs of the first level of the change-over switch 10 are connected to the differential outputs for the input-output position difference of the desired value smoothing elements 6 and 7 in relation to the axis. At the inputs of the second level of the changeover switch 10, the outputs of the follower path registers of the position controllers 8.2 and 9.2 are also guided in the same axis sequence as in the first plane. The described circuit arrangement is operated in a keyed manner and can then be advantageously used if the specification of the contour accuracy at the web section end points is done in the bahnbezogsi ι. The mode of action is as follows:

Eine durch eine Werkzeugmaschine zu verfahrende Bahnkontur setzt sich aus einem oder mel~ ehre; en Bahnabschnitten zusammen. Bevor durch die Steuerung der Werkzeugmaschine achsbezogen Soll-Werte für u &ahiiinkromente eines Bahnabschnittes an die Lagestellantriebe ausgegeben werden, müssen die aufbereiteten diesen Bahnabschnitt kennzeichnenden Daten von der Ablaufkoordinierungsschaltung 1 in das Vorgabeglied 2 abgelegt werden. Das Vorgabeglied 2 verteilt die gespeicherten Daten auf die nachfolgenden Glieder. Dabei werden für einen Bahnabschnitt dom Interpolator 3 die zu interpolierende Kurvenform, die sie kennzeichnenden Parameter und die Soll-Bahngeschwindigkeit, dem Soll-Wert-Endpunkterkennungsglied 4 der Endpunkt des Bahnabschnittes sowie dem Speicher 5.1 des Nachlaufwegdiskriminators 5 ein achsspezifischer Wert übertragen, der achsbezogen die gewünschte Konturgenauigkeit am Bahnabschnittsendpunkt repräsentiert. Ferner wird dem Umschalter 10 die betreffende Achse mitgeteilt. Der Interpolator 3 stellt pro Tastzyklus entsprechend der vorgegebenen Bahnparameter für den aktuellen Bahnabschnitt die Soll-Werte für die Bahninkremente für die an der Bahnerzeugung beteiligten Achsen bereit. Im Soll-Wert-Endpunkterkennungsglied 4 werden die interpolierten Soll-Werte für die Bahninkremente bezüglich des Bahnabschnittsendpunktes überwacht. Bei Annäherung an diesen werden die Soll-Werte für die Bahninkremente so verändert, daß der Bahnabschnittsendpunkt genau erreicht wird. Daraufhin gibt das Soll-Wert-Endprodukterkennungsglied 4 über seinen Koinzidenzausgang ein Endesignal für die abgeschlossene Soll-Wert-Vorgabe für die Bahninkremente des aktuellen Bahnabschnitts an die Ablaufkoordinierungsschaltung 1.A web contour to be traversed by a machine tool is composed of one or more honors; en railway sections together. Before axis-related target values for u & ahiiinkromente a path section are output to the position actuators by the control of the machine tool, the processed data characterizing this path section must be stored by the sequence coordination circuit 1 in the default element 2. The default member 2 distributes the stored data to the subsequent members. In this case, for a path segment dom interpolator 3, the curve shape to be interpolated, the parameters characterizing it and the desired path velocity, the target value end point detection element 4 the end point of the path section and the memory 5.1 of the follow-up path discriminator 5 transmit an axis-specific value which is the desired axis Contour accuracy represented at the web section end point. Further, the switch 10 is informed of the relevant axis. The interpolator 3 provides the target values for the web increments for the axes involved in the web production per scan cycle in accordance with the given path parameters for the current web section. In the target value end point recognition element 4, the interpolated target values for the web increments with respect to the web section end point are monitored. When approaching this, the target values for the web increments are changed so that the web section end point is exactly reached. Thereupon, the target value end product recognition element 4 outputs via its coincidence output an end signal for the completed target value specification for the web increments of the current web section to the scheduling coordination circuit 1.

Gleichzeitig aktiviert das Endoslgnal den Nachlaufwegdiskriminator 5, dor ab diesem Zeitpunkt die an seinen Dateneingängen anliegenden Daten erfaßt und verarbeitet, worauf noch näher eingegangen wird. In den Soll-Wert-Glättungsgllodern β und 7 werden die sprungförmig vom Interpolator 3 über das Soll-Wort-Endpunkterkennungsglied 4 vorgegebenen Soll-Werte für dio Bahninkremente nach einer achsspezifisch einstellbaren Führungsfunktion eingeglättet und dann den Lageregelkreisen 8 und zugeführt. Durch die Einglättung der sprungförmig vorgegebenen Soll-Werte ontsteht jeweils eine achsbezogene Lagodifferenz zwischen dem resultierenden Soll-Wert am achsbezogenen Ausgang des Soll-Wert-Endpunkterkennungsgllodes 4 und dom eingeglätteten Soll-Wert, mit dom dor Lageregelkreis 8 bzw. 9 beaufschlagt wird. Diese jeweiligen Lagedifforenzen gelangen über die Differenzausgänge der Soll-Wert-Glättungsgliedor 6 und 7 auf die Elngängo der ersten Ebono dos Umschalters 10. Den Eingängen der zweiton Ebene des Umschalters 10 wird von don Legereglern 8.2 und 9.2, die die Nachlaufwegbilanzen zwischen Soll- und Ist-Position für die zugeordneten Achsen verwalten, jeweils ein die Nachlaufwegbilanz repräsentierendes Signal zugeführt.At the same time the Endoslgnal activates the Nachlaufwegdiskriminator 5, as of this time, the data present at its data inputs detected and processed, which will be discussed in more detail. In the setpoint value smoothing levels β and 7, the desired values for the train pitches predetermined by the interpolator 3 via the desired word end point recognition element 4 are smoothed according to an axis-specific, adjustable guidance function and then fed to the position control circuits 8 and. Due to the smoothing of the step-shaped predefined setpoint values, an axis-related position difference between the resulting setpoint value at the axis-related output of the setpoint value endpoint identification equation 4 and the smoothed setpoint value is acted upon by the position control loop 8 or 9. These respective Lagtifforenzen pass through the differential outputs of the target value smoothing 6 and 7 on the Elngängo the first Ebono dos switch 10. The inputs of the zweiton level of the switch 10 is by don Legereglers 8.2 and 9.2, the Nachlaufwegbilanzen between setpoint and actual Manage position for the associated axes, each supplied to the Nachlaufwegbilanz representing signal.

Mit dem Umschalter 10 können wahlweise die Signale für die Lagedifforonz und Nachlaufwegbllanz dos Lageregelkrelseo 8 oder die betreffenden Signale des Lageregelkroises 9 auf den Nachlaufwegdiekrimlnator 5 durchgeschaltet werdon. Bei dor Steuerung des Umschalters 10 gelton folgende Aspekte: Von der Ablaufsteuerung 1 wird die achsbezogene Wegkomponente der vorgegebenen bahnbezogenen Konturgonaulgkeit vorzugsweise für die Achse mit der betragsmaßig größten Komponente entsprechend dor zu interpolierenden Kurvonform berechnet und über das Vorgabogllod 2 an don Nachlaufwogdlskrlminator 5 vorgegeben. Diese ausgewählte Achse wird ebenfalls über das Vorgabogllod 2 dem Stouerelngang des Umschalters 10 zugeführt. Da als Voraussetzung für eine hochgenaue Bahnbearbeitung die an der Bowogung beteiligten Achse hinsichtlich ihrer die Dynamik bestimmenden Parameter des Soll-Wert-Glattungsgllodee 6 bzw. 7 und dos Lageregiere bzw. 9.2 so eingestellt sind, daß äquivalente geschwindlgkoitsproportlonale Soll-Ist-Logodifferonzen ontstohen, Ist os bol doi Vorgabe der bahnbozogonen Konturgonaulgkeit ausreichend, zur Bildung des Fortschaltoslgnales auch bol mehreren Achsen nur einen Nachlaufwegdiskriminator 5 zu verwenden.With the change-over switch 10, optionally the signals for the position factor and the follow-up path angle of the position control loop 8 or the respective signals of the position control sequence 9 can be switched to the follow-up path detuning device 5. In controlling the changeover switch 10, the following aspects are considered: The sequence-related control component 1 preferably calculates the axis-related path component of the predetermined path-related contour contour for the axis having the largest component according to the curve form to be interpolated and specifies it via the default logo 2 to the follow-up contour lathe 5. This selected axis is also fed via the Vorgabogllod 2 the Stoerrelngang the switch 10. As a prerequisite for a highly accurate web processing, the axis involved in the Bowogung are set with respect to their dynamics determining parameters of the target value Glattungsgllodee 6 and 7 and the Lageregiere or 9.2 so that equivalent geschwindlgkoitsproportlonale on-to-off-Logodifferonzen ontsthen, Ist os bol doi specification of orbital log contour contouring sufficient to use the formation of the Fortschaltoslgnales even bol multiple axes only a Nachlaufwegdiskriminator 5.

Dementsprechend wird der Umschalter 10 gesteuert, so daß die die Konturgenauigkeit repräsentierenden Daten der betreffenden ausgewählten Achse auf den Nachlaufwegdiskrimlnator 5 geschaltet werden. In Flg. 11st dies die vom Lageregelkreis 8 gesteuerte Achse. Die betreffenden Daten für die Eingangs-Ausgangs-Lagedifferenz des Soll-Wert· Glättungsgliedes β und für die Nachlaufwegbilanz des Lageregelkreises 8 werden im Nachlaufwegdiskriminator 5 zur achsbezogenen Lagnabwelchung zwischen dem Soll-Endpunkt des aktuellen Bahnabschnitts und ('em absoluten Lage-Ist-Wort aufaddiert. Der Betrag dieser Lageabweichung wird im Vergleicher 5.2 mit dem im Speicher 5.1 abgelegten Wert, der die zu erreichende Konturgenauigkeit am Bahnabschnittsendpunkt repräsentiert, verglichen. Ist diese Lageabweichung kleiner oder gleich der gewünschten Konturgei.auigkeit, so wird vom Vergleicher 5.2 ein Signal gebildet, welches in der Ablaufkoordinierungsschaltung 1 als For;schaltesignal für die Auslösung der Soll-Wert-Vorgabe für die Bahninkremente des nachfolgenden Bahnabschnitts und/oder einer Maschinenschalthandlung dient. Soll die Fortschaltung bereits beim sollwertseitigen Erreichen des Endpunktes des aktuellen Bahnabschnitts erfolgen, dann wird das Endesignal des Soll-Wert-Endpunkterkennungsgliedes 4 in der Ablauf koordinierungsschaltung 1 als Fortschaltsignal verwendetAccordingly, the changeover switch 10 is controlled so that the contour accuracy representing data of the respective selected axis are switched to the tracking path Discrimlnator 5. In Flg. 11st this is controlled by the position control loop 8 axis. The relevant data for the input-output position difference of the target value · smoothing element β and for the Nachlaufwegbilanz the position control loop 8 are added in Nachlaufwegdiskriminator 5 for axis-related Lagnabwelchung between the target endpoint of the current track section and ('em absolute position actual word The magnitude of this positional deviation is compared in the comparator 5.2 with the value stored in the memory 5.1, which represents the contour accuracy to be achieved at the web section end point If this position deviation is less than or equal to the desired contour geometry, then a signal is generated by the comparator 5.2 in the course coordination circuit 1 serves as a switching signal for the triggering of the desired value specification for the web increments of the following web section and / or a machine switch operation End signal of the target value end point detection member 4 in the sequence coordination circuit 1 used as a progress signal

Für den Fall, daß die Soll-Wert-Vorgabe für den nachfolgenden Bahnabschnitt erst ausgelöst werden soll, wenn der Endpunkt in der ausgewählten Bahnkomponente bzw. Achse tatsächlich erreicht ist, erhält der Speicher 5.1 den Wert Null In the event that the target value specification for the following path section is not to be triggered until the end point has actually been reached in the selected path component or axis, the memory 5.1 receives the value zero

Mit Beginn der Soll-Wert-Vorgabe für den nachfolgenden Bahnabschnitt wird das Endesignal des Soll-Wert-Endpunkterkennungsgliedes 4 gelöscht und in dessen Folge der Nachlaufwegdiskriminator 5 deaktiviert With the beginning of the target value specification for the following web section, the end signal of the target value end point recognition element 4 is deleted and as a result the follow-up path discriminator 5 is deactivated

Der beschriebene Ablauf wiederholt sich entsprechend für den nachfolgenden Bahnabschnitt. The process described is repeated accordingly for the subsequent path section.

In Fig. 2 a-c sind beispielhaft die Bdhngeometrie für drei Bahnabschnitte N1, N 2 und N 3 in einem x-z-Koordinatensystom und die zugehörige Weg-Zeit-Verläufe für x(t) und z(t) dargestellt.FIGS. 2 a-c show, by way of example, the geometry of three track sections N1, N 2 and N 3 in an x-z coordinate system and the associated path-time courses for x (t) and z (t).

Anhand dieser Kurvenverläufe sollen nachfolgend die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile noch deutlicher gemacht werden. Kurve A zeigt in allen drei Koordinatensystemen den Bahnverlauf für den Fall, daß jeweils am Bahnabschnittsende das Fortschaltesignal dann erzeugt wird, wenn die Lageregelkreise in der x- und z-Achse exakt auf die Endpunktkoordinaten abgeglichen haben. Dies geschieht am Ende der Bahnabschnitte N1 (x_t; z,) zum Zeitpunkt t_AI, N 2 Ix₂; Z₂) zum Zeitpunkt t_AJ und N 3 (x₃; Z₃) zum Zeitpunkt Ia₃.On the basis of these curves, the advantages which can be achieved with the invention will be made even clearer in the following. Curve A shows in all three coordinate systems the trajectory in the event that at each end of the track section, the indexing signal is generated when the position control circuits in the x- and z-axis have exactly matched to the end point coordinates. This occurs at the end of the track sections N1 (x _t ; z,) at the time t _AI , N 2 Ix ₂ ; Z ₂ ) at time t _AJ and N 3 (x ₃ , Z ₃ ) at time Ia ₃ .

Der Bahnverlauf gemäß Kurve C ergibt sich, wenn beim sollwertseitigen Erreichen des Bahnabschnittsendpunktes das Fortschaltesignal gebildet wird und im nachiolgenden Tastzyklus die Soll-Wert-Vorgabe der Bahninkremente für den nachfolgenden Bahnabschnitt beginnt. Dies geschieht für die einzelnen Bahnabschnitte zu den Zeitpunkten t_ci, t_c j und t_C3 The trajectory in accordance with curve C results when the advancement signal is formed when Sollwertseit reaching the Bahnabschnittsendpunktes and begins in the nachiolgenden duty cycle, the target value specification of the Bahninkremente for the following track section. This is done for the individual track sections at times t _ci , t _c j and t _C3

Dadurch tritt, wie aus den Weg-Zeit-Diagrammen ersichtlich ist, eine erhebliche Verkürzung der Bearbeitungszeit At = t_A3 = t_C3 ein.As a result, as can be seen from the path-time diagrams, a considerable shortening of the processing time At = t _A3 = t _{C3 occurs} .

Im x-z-Diagramm wird jedoch deutlich, daß der Bahnverlauf gemäß der Kurve C besonders an den Bahnabschnittsendpunkten sehr stark von der Soll-Bahn (Kurve A) abweicht. Entsprechend der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung können für jeden Bahnabschnitt bahnbezogene Wege As 1, As 2 und As 3 vorgegeben werden. Oieser Weg vor dom jeweiligen Bahnabschnittsendpunkt wird mit verminderter Bahnkor.turgenauigkeit durchfahren, da bereits zu den Zeitpunkton let, te] und t_B3 das Fortschaltesignal für die Soll-Wert-Vorgabe der Bahninkremente des nachfolgenden Bahnabschnitts ausgelöst wird. Ab den Zeitpunkten t_B 1, tei und t_B3 werden für den jeweiligen Behnabschnitt die bahnbezogenen Soll-Ist-Differenzon bezüglich der vorgegebenen Wege As unterschritten. Aus den Bahnverläufen gemäß der Kurve B im x-z-Diagramm, im x-t-Diagramm und im z-t-Diagramm ist erkennbar, daß durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bei geringer, vorgtbbarer Verminderung der Genauigkeit der Bahnkontur bereits ein großer Gewinn an Bearbeitungszeit At = t_A3 - t_B3 zu erzielen ist. p|ö&ör Zeitgewinn steigt nur degressiv mit weiterer Verminderung der Genauigkeit an. Die Ursache liegt darin begründet, daß beim Bremsvorgang nach Erreichen der größten Bremsbeschleunigung sowohl diese als auch die Geschwindigkeit stetig gegen Null gehen. Bei geringer sich weiter vermindernder Geschwindigkeit wird ein großer Zeitanteil benötigt, um einen geringen verbleibenden Weg zurückzulegen.In the xz diagram, however, it becomes clear that the path according to the curve C deviates very strongly from the desired path (curve A), particularly at the track section end points. According to the circuit arrangement according to the invention, path-related paths As 1, As 2 and As 3 can be specified for each path section. This path ahead of the respective track section end point is traversed with reduced track contour accuracy, since the advance signal for the target value specification of the track increments of the following track section is already triggered at the point in time, te] and t _B3 . From the times t _B 1, tei and t _B3 the train-related target-actual difference with respect to the predetermined paths As below the respective Behnabschnitt. From the trajectories according to curve B in the xz diagram, in the xt diagram and in the zt diagram, it can be seen that the circuit configuration according to the invention already provides a large gain in processing time Δt = t _A3 -t with a small, predeterminable reduction in the accuracy of the trajectory contour _B3 is achieved. p | ö & ör Time gain increases only degressive with further reduction in accuracy. The reason lies in the fact that during braking after reaching the greatest braking acceleration both these and the speed steadily go to zero. At low further decreasing speed, a large amount of time is needed to cover a small remaining distance.

Als Zusatzvorteil wirkt hierbei, daß der vom Bahnabschnittsendpunkt her um den vorgegebenen, bahnbezogenen Weg As verkürzte Bahnabschnittsanteil 3owohl unabhängig von den generierten, die Dynamik bestimmenden Parametern der Soll-Wert-Glättungsglieder 6,7 und der Lageregelkreise 8 und 9 für die Achsen χ und ζ als auch von der eingestellten mit Vorschuboverride beaufschlagten Soll-Bahngeschwindigkeit mit unverminderter Bahnkonturgenauigkeit durchfahren wird.An additional advantage here is that the Bahnabschnittsanteil shortened by the Bahnabschnittsendpunkt to the predetermined, web-related path As 3Wohl regardless of the generated, the dynamics determining parameters of the target value smoothing members 6,7 and the Lageregelkreise 8 and 9 for the axes χ and ζ as is also passed by the set acted with feed override target path speed with undiminished path contour accuracy.

Claims

claims:

Claims 1. A sequence control circuit at track section transitions comprising a scheduling circuitry that provides track-related data to a predictor that relays a portion of that data to an interpolator that forms the track increments and directs them to a desired-value endpoint recognizer Data from the Vorgabeglied receives and that via a coincidence exit an Endesigna! provides for the completed setpoint value specification of the Bahninkremente of the respective path section and for each axis, either directly or via an achszugeordnetes desired value smoothing element is followed by a position control loop whose position controller contains a Nachlaufwegregister, each desired value smoothing element a differential output for the input-output · position difference, characterized in that a multi-stage switch (10) is provided with two levels, each of which has a plurality of inputs and one output, each axis being assigned one switching level per level and the difference outputs of existing set points Value smoothing elements (6,7) are connected to the associated inputs of the first level and the second level inputs are assigned to the Nachlaufwegregisterausgängen the bearing controller (8.2,9.2) in the same Achsfolge as in the first level, that the two outputs of the Switch (10) on a Nachlaufwegdiskriminator (5 ) whose activation input is connected to the coincidence output of the target value end point detection element (4) and to which the output of the default element (2) is also routed, with which the control input of the changeover switch (10) is occupied, and in that Nachlaufwegdiskriminator (5) on the output side with the Ablaufkoordinierungsschaltung (1) is in communication.

2. A circuit arrangement according to claim 1, characterized in that in Nachlaufwegdiskriminator (5) an adder (5.3) is provided, which is assigned to the outputs of the changeover switch (10) and via an absolute value generator (5.4) is connected to a comparator (5.2) , which represents the output stage of the Nachlaufwegdiskriminators (5) and on the continue a memory (5.1) is performed, the input side is connected to the output of the default element (2).

3. Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that in all position control circuits without upstream target value smoothing the relevant level of the switch (10) and the adder (5.3) omitted, the remaining output of the switch (10) in the tracking discriminator (5) is connected directly to the absolute value generator (5.4) and the remaining sonication of Nachlaufwegdiskriminators (5) remains unchanged.

4. A circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that at individual position control circuits without upstream setpoint value smoothing the corresponding inputs of the first level of the changeover switch (10) are connected to zero potential and the remaining circuitry remains unchanged.