DE1138848B

DE1138848B - Servo system for controlling drives for moving one body relative to another

Info

Publication number: DE1138848B
Application number: DEN17386A
Authority: DE
Inventors: David Latcham Leete
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1958-10-15
Filing date: 1959-10-14
Publication date: 1962-10-31

Description

Servosystem zur Steuerung von Antrieben zur Bewegung eines Körpers relativ zu einem anderen Körper Die Erfindung betrifft ein Servosystem zur Steuerung von Antrieben zur Bewegung eines Körpers relativ zu einem anderen Körper und ist vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich, für automatische Werkzeugmaschinen anwendbar, bei welchen die Bewegungen der verschiedenen Elemente nach einem Programm gesteuert werden, welches auf einem Programmträger (beispielsweise auf einer Lochkarte oder auf einem Magnetband) in Form von Signalen gespeichert ist.Servo system for controlling drives for moving a body relative to another body The invention relates to a servo system for control of drives to move a body relative to another body and is preferably, but not exclusively, applicable to automatic machine tools, in which the movements of the various elements are controlled according to a program which is stored on a program carrier (for example on a punch card or on a magnetic tape) is stored in the form of signals.

Bei bekannten Steuersystemen für Werkzeugmaschinen erfolgt in einer Vergleichseinrichtung der Vergleich eines Befehlssignals mit einem Überwachungssignal, welches von der tatsächlich ausgeführten Bewegung des zu steuernden Körpers abhängt. Die Vergleichseinrichtung gibt dabei immer dann ein Signal ab, wenn die beiden aufgenommenen Signale nicht gleich sind. Das von der Vergleichseinrichtung abgegebene Signal wird der Antriebseinrichtung zugeführt, so daß der gesteuerte Maschinenteil sich so bewegt, wie es dem Befehlsprogramm entspricht.In known control systems for machine tools takes place in one Comparison device the comparison of a command signal with a monitoring signal, which depends on the actual movement of the body to be controlled. The comparison device always emits a signal when the two recorded Signals are not the same. The signal output by the comparison device is fed to the drive device so that the controlled machine part moves so as it corresponds to the command program.

Der Genauigkeitsgrad derartiger Steuersysteme ist im allgemeinen wesentlich größer als derjenige der Werkzeugmaschinen selbst. Infolge grober Herstellungstoleranzen, grober Passungen, Verbiegungen oder Verziehungen einzelner Maschinenteile, Abnutzung usw. können jedoch Fehlbewegungen einzelner Maschinenteile auftreten. Typische Beispiele solcher Fehlbewegungen, welche Ungenauigkeiten hinsichtlich der endgültigen Lage der Schnittkante des Werkzeugs nach sich ziehen, sind seitliche Bewegungen des Schlittens einer Fräsmaschine oder einer Drehbank auf Grund abgenutzter Schlittenführungen, Nickbewegungen des Schlittens unter der Last des Schnittdruckes, Nickbewegungen eines Quer-Schlittens und Verlagerungen der Fräserspindel bei Fräsmaschinen. Diese Fehlbewegungen können, genauso wie beabsichtigte Bewegungen der einzelnen Teile einer solchen Werkzeugmaschine, in an sich bekannter Weise durch geeignete Anzeigeeinrichtungen, die an verschiedenen Stellen der Maschine angeordnet sind, ermittelt werden.The degree of accuracy of such control systems is generally essential larger than that of the machine tools themselves. Due to gross manufacturing tolerances, rough fits, bends or distortions of individual machine parts, wear etc., however, incorrect movements of individual machine parts can occur. Typical examples such incorrect movements, which inaccuracies in terms of the final position the cutting edge of the tool are lateral movements of the slide a milling machine or a lathe due to worn slide guides, Nodding movements of the slide under the load of the cutting pressure, nodding movements a cross slide and displacements of the milling spindle on milling machines. These Incorrect movements can, as well as intended movements of the individual parts such a machine tool, in a known manner by means of suitable display devices, which are arranged at different points on the machine can be determined.

Die Erfindung bezweckt, den Einfluß derartiger Fehlbewegungen zu unterdrücken und dadurch die Genauigkeit des Steuersystems zu erhöhen. Demgemäß geht die Erfindung von einem Servosystem zur Steuerung von Antrieben zur Bewegung eines Körpers relativ zu einem anderen Körper mit einer Überwachungseinrichtung zur Anzeige der Relativbewegung des einen Körpers mit Bezug auf den anderen Körper, deren Ausgangssignal die Form eines zyklischen Überwachungssignals hat, dessen Frequenz eine Funktion der Geschwindigkeit ist, mit welcher sich diese Relativbewegung vollzieht, ferner mit einer auf zwei einerseits ein Befehlssignal und andererseits ein zyklisches Überwachungssignal darstellende Eingangssignale ansprechenden Einrichtung aus, die den Antrieb in Übereinstimmung mit diesen in einer Rückkopplungs-Servoschleife zusammengefaßten Signalen steuert, und ist durch eine auf Änderungssignale ansprechende Einrichtung zur Phasenverschiebung eines der Eingangssignale gekennzeichnet, derart, daß das Ansprechen der Rückkopplungs-Servoschleife auf das Befehlssignal unter der Steuerung der Änderungssignale verändert wird.The invention aims to suppress the influence of such incorrect movements and thereby increasing the accuracy of the control system. Accordingly, the invention works of a servo system for controlling drives for relative movement of a body to another body with a monitoring device to display the relative movement of one body with respect to the other body, whose output is the form of a cyclical monitoring signal, the frequency of which is a function of the speed is with which this relative movement takes place, furthermore with one on two on the one hand a command signal and on the other hand a cyclical monitoring signal Representative input signals responsive device from which the drive in accordance controls with these signals combined in a feedback servo loop, and is through a means for phase shifting responsive to change signals one of the input signals characterized such that the response of the feedback servo loop on the command signal is changed under the control of the change signals.

Überwachungssignale von zyklischer Form stellen eine für Phasenverschiebung sehr geeignete Signalform dar. Demgemäß ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die auf die Änderungssignale ansprechende Einrichtung so beschaffen, daß sie die Phase der zyklischen Überwachungssignale verschiebt.Monitoring signals of cyclic form represent one for phase shift represents a very suitable waveform. Accordingly, in a preferred embodiment of the invention provide the device responsive to the change signals in such a way that that it shifts the phase of the cyclical monitoring signals.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es jedoch auch möglich, daß die auf die Änderungssignale ansprechende Einrichtung die Phase der Befehlssignale verschiebt.However, it is also according to a further embodiment of the invention possible that the responsive to the change signals device the phase of the Shifts command signals.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die auf Änderungssignale ansprechende Einrichtung zur Phasenverschiebung eines der Eingangssignale einen Drehzerleger mit zwei zusammenwirkenden, relativ gegeneinander verdrehbaren Wicklungssätzen, dessen einem eines der Eingangssignale zugeführt wird und an dessen anderem es dementsprechend als Ausgangssignal abgenommen wird, und eine Einrichtung auf, welche eine Relativdrehung der beiden Wicklungssätze derart bewirkt, daß das in den Zerleger einlaufende Eingangssignal beim Durchgang durch diesen Zerleger eine entsprechende Phasenverschiebung erfährt.In a preferred embodiment of the invention, the Device responsive to change signals for phase shifting one of the input signals a Rotary splitter with two co-operating, relatively mutually rotatable sets of windings, one of which is supplied with one of the input signals and the other one accordingly is taken as an output signal, and a device which a relative rotation of the two sets of windings causes the input signal entering the decomposer experiences a corresponding phase shift when passing through this decomposer.

Nach weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann man an Stelle eines Drehzerlegers auch Drehschalter mit mehreren Kontaktsätzen verwenden, welche mit zwei jeweils um 90° gegeneinander phasenverschobenen zyklischen Eingangssignalen zusammenwirken.According to further embodiments of the invention, instead of one Rotary decomposer also use rotary switches with several contact sets, which with two cyclic input signals, each phase shifted by 90 ° cooperate.

Die im einzelnen beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung stellen Systeme dar, bei welchen die Änderungsinformation entweder überwachungssignalseitig oder befehlssignalseitig in das System derart eingespeist wird, daß die Phasenlage entweder des Überwachungssignals oder des Befehlssignals geändert wird.The embodiments of the invention described in detail represent Systems in which the change information either on the monitoring signal side or is fed into the system on the command signal side in such a way that the phase position either the monitor signal or the command signal is changed.

Zwei allgemein angewandte Verfahren zur Ableitung von Überwachungssignalen bestehen einerseits in der Anwendung eines Paares induktiv gekoppelter Elemente, welche den gegenseitigen Relativbewegungen der Maschinenteile entsprechende gegenseitige Relativbewegungen ausführen, und andererseits in einem Beugungsgitterpaar, dessen Beugungsgitter in gleicher Weise die Relativbewegungen der Teile der betreffenden Maschine mitmachen, wobei diese Relativbewegungen auf optischem Wege angezeigt werden.Two commonly used methods of deriving supervisory signals consist on the one hand in the application of a pair of inductively coupled elements, which correspond to the mutual relative movements of the machine parts Perform relative movements, and on the other hand in a diffraction grating pair, its Diffraction grating in the same way the relative movements of the parts of the relevant Participate in the machine, whereby these relative movements are displayed optically.

Die Erfindung wird unter Bezug auf die Zeichnungen an Hand einiger bevorzugter Ausführungsformen beispielsweise beschrieben. Es stellt dar Fig. 1 ein Blockschema, welches das Prinzip des Steuersystems nach der Erfindung zeigt, gemäß welchem die Phasenlage des Überwachungssignals geändert wird, Fig: 2 das Schema einer Anordnung zur Änderung des Überwachungssignals mittels eines Überwachungssystems mit induktivem Abnahmekopf, Fig. 3 ein Schema einer Anordnung zur Änderung des Überwachungssignals mittels eines Beugungsgitterüberwachungssystems, Fig. 4 das Schema einer Anordnung zur Phasenverschiebung der Überwachungssignale, Fig. 5 das Schema einer anderen Anordnung zur Phasenverschiebung der Überwachungssignale, Fig. 6 das Schema einer weiteren Anordnung zur Phasenverschiebung der Überwachungssignale, Fig.7 noch ein weiteres Schema einer Anordung zur Phasenverschiebung der Überwachungssignale, Fig. 8 ein Blockschema einer prinzipiellen Servosteuersystemanordnung nach der Erfindung zur Änderung der Phasenlage des Befehlssignals, Fig. 9 das Schema einer Anordnung zur Phasenverschiebung des Befehlssignals, Fig. 10 das Schema einer weiteren Anordnung zur Phasenverschiebung des Befehlssignals, Fig. 11 das Schema einer besonderen Potentiometerform nach der Erfindung und Fig. 12 das Schema einer weiteren Anordnung zur Phasenverschiebung eines Signals.The invention will be explained with reference to the drawings with reference to some preferred embodiments described for example. It represents Fig. 1 a Block diagram showing the principle of the control system according to the invention according to FIG which the phase position of the monitoring signal is changed, Fig: 2 the scheme an arrangement for changing the monitoring signal by means of a monitoring system with an inductive pick-up head, FIG. 3 shows a diagram of an arrangement for changing the monitoring signal by means of a diffraction grating monitoring system, FIG. 4 shows the diagram of an arrangement for the phase shift of the monitoring signals, Fig. 5 shows the scheme of another Arrangement for phase shifting the monitoring signals, Fig. 6 shows the diagram of a further arrangement for the phase shift of the monitoring signals, FIG Another scheme of an arrangement for phase shifting the monitoring signals, Fig. 8 is a block diagram of a principle servo control system arrangement according to the invention for changing the phase position of the command signal, FIG. 9 shows the diagram of an arrangement for the phase shift of the command signal, FIG. 10 shows the diagram of a further arrangement for the phase shift of the command signal, FIG. 11 the diagram of a special potentiometer form according to the invention and FIG. 12 the diagram of a further arrangement for phase shifting of a signal.

Fig. 1 zeigt die Anwendung der Erfindung auf die Steuerung einer Werkzeugmaschine. Das Servosysteni besteht aus einem Befehlssignalgenerator 1 und einem Signalvergleicher 2, welcher einerseits ein vom Befehlssignalgenerator herrührendes Signal und andererseits ein von einer Bewegungsüberwachungseinrichtung 3 herrührendes Signal aufnimmt. Das Ausgangssignal dieses Signalvergleichers steuert einen Servomotor 4, der seinerseits wiederum über geeignete Einrichtungen, beispielsweise über eine Leitspindel 6 und eine zugehörige Mutter 7, den Maschinenschlitten 5 antreibt.Fig. 1 shows the application of the invention to the control of a machine tool. The servo system consists of a command signal generator 1 and a signal comparator 2 which, on the one hand, receives a signal originating from the command signal generator and, on the other hand, a signal originating from a movement monitoring device 3. The output signal of this signal comparator controls a servomotor 4, which in turn drives the machine slide 5 via suitable devices, for example via a lead screw 6 and an associated nut 7.

Die Anwendung der Erfindung auf ein System der soeben beschriebenen Art besteht darin, daß in eine solche Schaltung ein Änderungsschaltkreis 8 einbezogen wird, welcher die Änderung des von der Bewegungsüberwachungseinrichtung 3 gelieferten Signals in Abhängigkeit von einem Änderungssignal bewirkt: Das Änderungssignal wird von Änderungssignalgeneratoren abgeleitet, die an verschiedenen Stellen der Werkzeugmaschine derart angeordnet sind, daß diejenigen Bewegungen der verschiedenen Maschinenteile, die von den jeweils gewünschten Bewegungen abweichen, erfaßt werden können. Solche Fehlbewegungen der einzelnen Maschinenteile können Bewegungskomponenten in mehreren Richtungen haben, weshalb die Änderungssignalgeneratoren in solcher Lage angeordnet sind, daß für jede dieser Bewegungskomponenten ein gesondertes Änderungssignal abgeleitet wird. Die von solchen Fehlbewegungen abgeleiteten Änderungssignale werden, falls mehr als ein solches Signal auftritt, zusammengefaßt und dem Steuersystem eines in dieser Richtung beweglichen Schlittens zugeführt.The application of the invention to a system of the type just described Kind is that a change circuit 8 is included in such a circuit which is the change in the motion monitoring device 3 supplied Signal as a function of a change signal causes: The change signal is derived from change signal generators at different points on the machine tool are arranged in such a way that those movements of the various machine parts which deviate from the respective desired movements can be recorded. Such Incorrect movements of the individual machine parts can result in several movement components Have directions, which is why the change signal generators are arranged in such a position are that a separate change signal is derived for each of these movement components will. The change signals derived from such incorrect movements are, if more than one such signal occurs, combined and one in the control system in this direction movable carriage supplied.

Bei Steuersystemen der in Fig.1 dargestellten Schaltungsart müssen Fühleinrichtungen vorgesehen sein, mittels welcher es möglich ist, die Richtung der Relativbewegung zwischen zwei Maschinenteilen festzustellen und diese Bewegungsrichtung dadurch zur Anzeige zu bringen, daß eine Eigenschaft des Überwachungssignals geändert wird. Ein Lösungsweg dieser Aufgabestellung besteht darin= daß zwei Überwachungssignale erzeugt werden, die gegenseitig um 90° phasenverschoben sind, so daß die jeweilige relative Phase dieser beiden um 90° gegeneinander phasenverschobenen Signale die Bewegungsrichtung anzeigt.In control systems of the type of circuit shown in Fig Sensing devices are provided, by means of which it is possible to determine the direction determine the relative movement between two machine parts and this direction of movement thereby to bring to the display that a property of the monitoring signal has changed will. One solution to this problem is that two monitoring signals are generated, which are mutually phase-shifted by 90 °, so that the respective relative phase of these two signals, which are phase-shifted by 90 ° from one another Direction of movement.

In Fig. 2 ist eine Steuerschaltung dargestellt, bei welcher die Änderungsschaltung die Form eines sogenannten Zwischenzerlegers 11 (Drehphasenschiebers) hat. Diese Schaltung entspricht, abgesehen von dem Zerleger, einem normalen Steuersystem von an sich bekannter Art, bei welchem ein von einem Oszillator 12 erzeugtes Signal dem induktiven Überwachungskopf 13 zugeführt wird. Bei Verschiebung des Überwachungskopfes relativ zu einem magnetischen Bezugselement 14, welches beispielsweise die Form eines »Wickelstators« haben kann, wie solche beispielsweise bei Linearelektromotoren Anwendung finden, und auf dem beweglichen Maschinenteil 15 befestigt ist, werden zwei sinusförmige Ausgangssignale in den Bezugswicklungen 14 erzeugt, die gegeneinander um 90° phasenverschoben sind. Diese Ausgangssignale werden einem Verstärker 16 und anschließend einem Phasendemodulator 17 zugeführt. Dem Phasendemodulator wird außerdem das vom Oszillator 12 erzeugte Signal zugeführt. Das Ausgangssignal des Phasendemodulators wird einem Phasenvergleicher 18 zugeführt. Im Phasenvergleicher wird das vom Phasendemodulator stammende Signal mit einem Signal verglichen, welches von einem Befehlssignalgenerator 19 erzeugt wird. Aus diesem Signalvergleich ergibt sich ein Ausgangssignal, welches eine Funktion der beiden zugeführten Signale darstellt. Dieses Ausgangssignal steuert den Servomotor 20, welcher das Maschinenteil 15 bewegt. Die Anwendung der Erfindung auf ein System der soeben beschriebenen Art besteht darin, daß der Zwischenzerleger 11 zwischen den Oszillator 12 und den Überwachungskopf 13 geschaltet wird. Der Zwischenzerleger 11 wird von einem Drehphasenschieber der Vierwicklungs-Zweiphasenbauart gebildet und erzeugt, wenn die Welle 21 um einen bestimmten Drehwinkel gedreht wird und somit der eine Wicklungssatz des Zerlegers relativ zu dem anderen Wicklungssatz verschwenkt wird, eine diesem Drehwinkel entsprechende Phasenverschiebung. Die Welle 21 kann mittels eines Signalservomotois 22 in beiden Drehrichtungen gedreht werden, wobei dieser Signalservomotor seinerseits von dem Änderungssignal gesteuert wird, welches die unerwünschte Bewegung der Maschinenteile versinnbildlicht. Die durch Drehung der Welle 21 und der ihr zugeordneten Wicklungen herbeigeführte Phasenverschiebung bewirkt, daß das im Überwachungskopf 13 erzeugte Signal eine Phasenverschiebung erfährt und folglich auch das in den Bezugswicklungen 14 erzeugte Ausgangssignal eine entsprechende Phasenverschiebung durchmacht. Diese Phasenverschiebung tritt schließlich über den Verstärker 16 am Eingang des Phasendemodulators 17 auf. Die Phasenänderung dieses Signals ergibt eine Änderung des vom Phasendemolator dem Phasenvergleicher 18 zugeführten Signals. Die -Phase dieses Ausgangssignals ist so gewählt, daß dasselbe den Servomotor 22 derart steuert, daß das betreffende Maschinenteil 15 in einer Richtung bewegt wird; in welcher die jeweils nicht erwünschte Bewegung des Maschinenteils ausgeglichen wird. Es wird bemerkt, daß bei derartigen Systemen im Falle des Nichtvorhandenseins einer befohlenen Relativbewegung des Bewegungsüberwachungskopfes das vom Bezugselement 14 gelieferte Signal gleiche Phase wie das vom Oszillator 12 gelieferte Signal hat, so daß, wenn dieses im Phasendemodulator 17 mit dem unmittelbaren Ausgangssignal des Oszillators gemischt wird, sich am Phasendemodulator kein Ausgangssignal ergibt. Wenn jedoch die Welle 21 auf Grund eines Änderungssignals verdreht wird, ergibt sich eine Phasenverschiebung des von der Bezugswicklung 14 abgeleiteten Ausgangssignals, und folglich wird dem Phasendemodulator 17 genauso ein Ausgangssignal zugeführt, als ob eine Relativbewegung zwischen dem Überwachungskopf und dem betreffenden Maschinenteil befohlen worden wäre. Das System spricht also auf Änderungssignale in dem Sinn an, daß eine entsprechende Korrekturbewegung ausgeführt wird, wenn eine nicht befohlene Relativbewegung der betreffenden Maschinenteile auftritt.In Fig. 2, a control circuit is shown in which the change circuit has the form of a so-called intermediate splitter 11 (rotary phase shifter). With the exception of the decomposer, this circuit corresponds to a normal control system of a type known per se, in which a signal generated by an oscillator 12 is fed to the inductive monitoring head 13. When the monitoring head is displaced relative to a magnetic reference element 14, which can, for example, have the form of a "winding stator", such as those used, for example, in linear electric motors, and is attached to the movable machine part 15 , two sinusoidal output signals are generated in the reference windings 14 , which are out of phase with each other by 90 °. These output signals are fed to an amplifier 16 and then to a phase demodulator 17. The signal generated by the oscillator 12 is also fed to the phase demodulator. The output signal of the phase demodulator is fed to a phase comparator 18. In the phase comparator, the signal originating from the phase demodulator is compared with a signal which is generated by a command signal generator 19. This signal comparison results in an output signal which represents a function of the two supplied signals. This output signal controls the servomotor 20 which moves the machine part 15. The application of the invention to a system of the type just described consists in that the intermediate splitter 11 is connected between the oscillator 12 and the monitoring head 13. The intermediate splitter 11 is formed by a rotary phase shifter of the four-winding two-phase design and, when the shaft 21 is rotated through a certain angle of rotation and thus one set of windings of the splitter is pivoted relative to the other set of windings, a phase shift corresponding to this angle of rotation. The shaft 21 can be rotated in both directions of rotation by means of a signal servomotor 22, this signal servomotor in turn being controlled by the change signal which symbolizes the undesired movement of the machine parts. The phase shift brought about by the rotation of the shaft 21 and the windings assigned to it has the effect that the signal generated in the monitoring head 13 experiences a phase shift and consequently the output signal generated in the reference windings 14 also undergoes a corresponding phase shift. This phase shift finally occurs via the amplifier 16 at the input of the phase demodulator 17. The phase change of this signal results in a change in the signal supplied to the phase comparator 18 by the phase demolator. The phase of this output signal is chosen so that it controls the servomotor 22 in such a way that the machine part 15 concerned is moved in one direction; in which the undesired movement of the machine part is compensated. It is noted that in such systems, in the absence of commanded relative movement of the motion monitoring head , the signal supplied by reference element 14 has the same phase as the signal supplied by oscillator 12, so that when this is mixed in phase demodulator 17 with the immediate output signal of the oscillator , there is no output signal at the phase demodulator. However, if the shaft 21 is rotated on the basis of a change signal, there is a phase shift of the output signal derived from the reference winding 14 , and consequently an output signal is fed to the phase demodulator 17 just as if a relative movement between the monitoring head and the relevant machine part had been commanded. The system therefore responds to change signals in the sense that a corresponding corrective movement is carried out if a relative movement of the relevant machine parts which has not been commanded occurs.

Wenn der Bewegungsüberwachungskopf einer optischen Bauart angehört, beispielsweise einer an sich bekannten Beugungsgitterbauart, bei welcher die Bewegungen mittels Fotozellen überwacht werden, ergeben sich verschiedene Möglichkeiten der Änderung der Phasenlage der von den fotoelektrischen Zellen erzeugten Signale.If the motion monitoring head is of an optical type, for example a diffraction grating type known per se, in which the movements are monitored by means of photocells, there are various options for Change in the phase position of the signals generated by the photoelectric cells.

Fig. 3 stellt ein Beispiel eines Steuersystems dar, welches Fotozellen-Bewegungsüberwachungsköpfe aufweist, wobei der Phasenänderungskreis wiederum in Form eines Zwischenzerlegers gegeben ist. Bei normalen Systemen dieser Art, die noch nicht die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aufweisen, ändert sich bei den von den Bewegungsüberwachungsköpfen erzeugten Signalen die Amplitude nicht, weshalb die Form dieser Signale sich nicht zur Änderung mittels eines Zwischenzerlegers der oben beschriebenen Art eignet. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, wird in ein derartiges System ein Oszillator 31 einbezogen. Das von diesem Oszillator erzeugte Ausgangssignal wird zwei Modulatoren 32 und 33 zugeführt. Die von den Bewegungsüberwachungsköpfen 34 und 35 erzeugten Signale werden über Verstärker 36 und 37 ebenfalls diesen Modulatoren 32 und 33 zugeführt. Das vom Modulator 32 stammende Ausgangssignal, welches entweder dem vom Oszillator herrührenden Ausgangssignal oder gegebenenfalls einer Kombination dieses Ausgangssignals und eines vom Bewegungsüberwachungskopf 34 kommenden Ausgangssignals entspricht, wird der Wicklung 38 des Zerlegers 39 zugeführt. Das Ausgangssignal des Modulators 33 wird in gleicher Weise der Wicklung 40 des Zerlegers zugeführt. Die Wicklungen 41 und 42 des Zerlegers sind jeweils an Phasendemodulatoren 43 und 44 angeschlossen, die außerdem das vom Oszillator 31 gelieferte Signal aufnehmen. Die von diesen Phasendemodulatoren stammenden demodulierten Ausgangssignale werden einem Signalvergleicher 45 zugeführt, in welchem diese Signale mit einem von einem Befehlssignalgenerator 49 gelieferten Befehlssignal in der zuvor beschriebenen Weise derart kombiniert werden, daß die Bewegung des Servomotors 46 im Sinne einer Korrekturbewegung des betreffenden Maschinenteils gesteuert wird. Die Welle 47 wird durch den Änderungssignalservomotor 48 in Abhängigkeit von Änderungssignalen verdreht, welche von einem Änderungssignalgenerator 50 erzeugt werden und die unerwünschten Bewegungen des betreffenden Maschinenteils versinnbildlichen. Die Verdrehung der Welle 47 bewirkt eine entsprechende Verschwenkung eines Wicklungssatzes im Zerleger 39 relativ zu dem jeweils anderen Wicklungssatz, was zur Folge hat, daß die Phase des den Wicklungen 40 und 41 zugeführten Signals geändert wird. Die dem Phasenvergleichen zugeführten Signale entsprechen, nachdem sie in den Phasendemodulatoren 43 und 44 demoduliert wurden und dadurch die vom Oszillator 31 herrührende Signalkomponente entfernt wurde, den Ausgangssignalen der Überwachungsköpfe 34 und 35 unter Berücksichtigung des jeweils hinzukommenden Änderungssignals und dessen Vorzeichens, während, wenn die von den Bewegungsüberwachungsköpfen gelieferten Ausgangssignale keine Veränderungen aufweisen, die von den Demodulatoren 43 und 44 gelieferten Signale das Änderungssignal allein darstellen. Die Änderung des Signals bewirkt schließlich, daß der Vergleicher den Servomotor 46 in dem Sinne steuert, daß die das Änderungssignal hervorbringende unerwünschte Fehlbewegung des betreffenden Maschinenteils korrigiert wird.Figure 3 illustrates an example of a control system which includes photocell motion monitoring heads, the phase change circuit again being in the form of an intermediate decomposer. In normal systems of this type, which do not yet have the characteristics of the present invention, the amplitude of the signals generated by the motion monitoring heads does not change, which is why the form of these signals is not suitable for changing by means of an intermediate decomposer of the type described above. In order to avoid this difficulty, an oscillator 31 is included in such a system. The output signal generated by this oscillator is fed to two modulators 32 and 33. The signals generated by the motion monitoring heads 34 and 35 are also fed to these modulators 32 and 33 via amplifiers 36 and 37. The output signal originating from the modulator 32, which corresponds either to the output signal originating from the oscillator or possibly a combination of this output signal and an output signal coming from the motion monitoring head 34, is fed to the winding 38 of the dismantling unit 39. The output signal of the modulator 33 is fed in the same way to the winding 40 of the splitter. The windings 41 and 42 of the splitter are each connected to phase demodulators 43 and 44, which also receive the signal supplied by the oscillator 31. The demodulated output signals coming from these phase demodulators are fed to a signal comparator 45, in which these signals are combined with a command signal supplied by a command signal generator 49 in the manner described above in such a way that the movement of the servo motor 46 is controlled in the sense of a corrective movement of the relevant machine part. The shaft 47 is rotated by the change signal servomotor 48 as a function of change signals which are generated by a change signal generator 50 and symbolize the undesired movements of the relevant machine part. The rotation of the shaft 47 causes a corresponding pivoting of a winding set in the splitter 39 relative to the respective other winding set, with the result that the phase of the signal fed to the windings 40 and 41 is changed. The signals fed to the phase comparison correspond, after they have been demodulated in the phase demodulators 43 and 44 and thereby the signal component originating from the oscillator 31 has been removed, the output signals of the monitoring heads 34 and 35, taking into account the respective additional change signal and its sign, while, if the from The output signals supplied to the motion monitoring heads do not have any changes, the signals supplied by the demodulators 43 and 44 represent the change signal alone. The change in the signal finally has the effect that the comparator controls the servomotor 46 in the sense that the undesired incorrect movement of the relevant machine part which produces the change signal is corrected.

Anstatt in der zuvor beschriebenen Weise einen Drehzerleger anzuwenden, kann in gleicher Weise eine Änderung der Phasenlage der Bewegungsüberwachungssignale dadurch erzielt werden, daß die Ausgangssignale der Verstärker der in den Überwachungsköpfen befindlichen Fotozellen in bestimmter Reihenfolge geschaltet werden. Die Verstärker gehören der Zwillingsanodenbauart mit komplementärem Ausgang an, weshalb die Ausgangssignale im Gegentakt auftreten. Es wird also jeweils immer nur das Ausgangssignal einer einzigen Anode ausgenutzt. Die von den Verstärkern dargebotenen Ausgangssignale werden Schmittschen Triggerkreisen zugeführt, in welchen die sinus- bzw. cosinusförmigen Wellenformen in Rechtecksimpulse von jeweils gleicher Phasenlage umgewandelt werden, wobei jeweils der Vorzeichenwechsel dieser Impulse die Auslösung des Triggers bewirkt. Die Triggerkreise erzeugen bei jedem Vorzeichenwechsel der Wellenform jeweils einen Ausgangsimpuls. Wenn die von den Anoden der beiden Verstärker dargebotenen Ausgangssignale über entsprechende Schalter den beiden Triggerkreisen zugeführt werden, dann bewirkt die gleichzeitige Schaltung der einzelnen Triggerimpulse von jeweils einer Anode eines Verstärkers auf die andere Anode des anderen Verstärkers eine Phasenverschiebung der beiden Signale um 90°, indem die Vorzeichenänderung einer der beiden Rechteckswellenformen an dem betreffenden Triggerkreis die Auslösung eines Impulses hervorruft. Diser Impuls wird in das Steuersystem eingespeist und stellt die jeweilige unerwünschte Bewegung eines Maschinenteils dar.Instead of using a rotary decomposer in the manner described above, can change the phase position of the motion monitoring signals in the same way can be achieved in that the output signals of the amplifiers in the monitoring heads located photocells can be switched in a certain order. The amplifiers belong to the twin anode design with complementary output, which is why the output signals occur in push-pull. So there is always only one output signal at a time single anode used. The ones presented by the amplifiers Output signals are fed to Schmitt's trigger circuits, in which the sinusoidal or cosine-shaped waveforms in square-wave pulses each with the same phase position are converted, whereby the change in sign of these pulses is the trigger of the trigger. The trigger circuits generate the each time the sign changes Waveform one output pulse each. If the from the anodes of the two amplifiers The output signals presented to the two trigger circuits via corresponding switches are supplied, then causes the simultaneous switching of the individual trigger pulses from one anode of one amplifier to the other anode of the other amplifier a phase shift of the two signals by 90 ° by changing the sign one of the two square waveforms on the relevant trigger circuit will trigger the trigger of an impulse. This impulse is fed into the control system and represents the respective undesired movement of a machine part.

Fig.4 zeigt die Schaltung einer Ausführungsform eines Steuersystems der soeben kurz dargelegten Art. Die von den fotoelektrischen Zellen in den Überwachungsköpfen 51 erzeugten Bewegungsüberwachungssignale werden den Gittern 52, 53 von Verstärkern 54, 55 zugeführt. Diese Verstärker gehören jeweils der Zwillingsanodenbauart mit komplementärem Ausgang an, bei welcher jeweils das Ausgangssignal einer Anode mit Bezug auf das Ausgangssignal der anderen Anode um 180° phasenverschoben ist. Die Anoden 56 und 57 des Verstärkers 54 sind an die beiden Kontaktstücke 60, 61 eines Schalters 58 und außerdem an die beiden Kontaktstücke 62, 63 eines Schalters 59 angeschlossen. Die Kontaktstücke jedes Schalters sind jeweils um 180° gegeneinander versetzt. Die Anoden 64, 65 des Verstärkers 55 sind jeweils an zwei weitere Kontaktstücke 66, 67 des Schalters 58 und außerdem an die beiden Kontaktstücke 68, 69 des Schalters 59 angeschlossen. Die Kontaktstücke, an welche die Anoden 64, 65 angeschlossen sind, sind ebenfalls um 180° gegeneinander versetzt und liegen jeweils zwischen denjenigen Kontaktstücken, an welche die Anoden 56, 57 angeschlossen sind. Die Schalterwellen 70, 71 der beiden Schalter 58 und 59 sind miteinander verbunden und bewegen sich gemeinsam. Die Kontaktstücke der Schalter sind so angeordnet, daß das Kontaktstück 60 des Schalters 58, im Uhrzeigersinn gesehen, um 90° gegenüber dem Kontaktstück 62 des Schalters 59 vorverlegt ist. Auf den Schalterwellen 70, 71 sind Kontaktfinger 72, 73 befestigt, so daß sie mit diesen zusammen umlaufen. Der Kontaktfinger 72 überschleift die Kontaktstücke 60, 67, 61, 66 und 60 in der angegebenen Reihenfolge, während der Kontaktfinger 73 die Kontaktstücke 68, 63, 69, 62 und 68 ebenfalls in der angegebenen Reihenfolge überschleift. Die Wellen 70, 71 können mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Signalservomotors in Umlauf versetzt werden, der seinerseits durch die Signalerzeugungseinrichtung gesteuert werden kann, die in der oben beschriebenen Weise die jeweilige unerwünschte Bewegung eines Maschinenteils anzeigt. In Abwandlung dessen können die Schalterwellen jedoch auch mittels eines impulsgesteuerten Mechanismus in Umlauf versetzt werden. Die Schalterwellen können entweder kontinuierlich oder schrittweise umlaufen, doch muß die Anordnung so getroffen sein, daß die Kontaktfinger 72, 73 sich auf jeden Fall nur schrittweise bewegen, so daß sie stets ein Kontaktstück berühren und sich nur jeweils im Augenblick des Umschaltens in Bewegung befinden. Die von den Kontaktfingern 72, 73 abgegriffenen Ausgangssignale werden Schmittschen Triggerkreisen 75 und 76 zugeführt.4 shows the circuit of an embodiment of a control system of the type just outlined. The motion monitoring signals generated by the photoelectric cells in the monitoring heads 51 are fed to the grids 52, 53 by amplifiers 54, 55. These amplifiers each belong to the twin anode design with a complementary output, in which the output signal of one anode is phase-shifted by 180 ° with respect to the output signal of the other anode. The anodes 56 and 57 of the amplifier 54 are connected to the two contact pieces 60, 61 of a switch 58 and also to the two contact pieces 62, 63 of a switch 59. The contact pieces of each switch are offset from one another by 180 °. The anodes 64, 65 of the amplifier 55 are each connected to two further contact pieces 66, 67 of the switch 58 and also to the two contact pieces 68, 69 of the switch 59. The contact pieces to which the anodes 64, 65 are connected are also offset from one another by 180 ° and each lie between those contact pieces to which the anodes 56, 57 are connected. The switch shafts 70, 71 of the two switches 58 and 59 are connected to one another and move together. The contact pieces of the switches are arranged in such a way that the contact piece 60 of the switch 58, viewed in the clockwise direction, is advanced by 90 ° with respect to the contact piece 62 of the switch 59. Contact fingers 72, 73 are attached to switch shafts 70, 71 so that they rotate together with them. The contact finger 72 loops the contact pieces 60, 67, 61, 66 and 60 in the specified order, while the contact finger 73 loops the contact pieces 68, 63, 69, 62 and 68 likewise in the specified order. The shafts 70, 71 can be set in rotation by means of a signal servomotor, not shown in the drawing, which in turn can be controlled by the signal generating device which indicates the respective undesired movement of a machine part in the manner described above. As a modification of this, however, the switch shafts can also be set in circulation by means of a pulse-controlled mechanism. The switch shafts can revolve either continuously or step by step, but the arrangement must be such that the contact fingers 72, 73 only move step by step, so that they always touch a contact piece and are only in motion at the moment of switching. The output signals picked up by the contact fingers 72, 73 are fed to Schmitt trigger circuits 75 and 76.

Die Schaltung hat folgende Wirkungsweise: Die Erzeugung eines Änderungssignals infolge einer Fehlbewegung eines Maschinenteils hat eine Drehung des Änderungssignalservomotors zur Folge, wodurch die Schalterwellen 70 und 71 in Umlauf versetzt werden. Wenn das Änderungssignal einen Wert annimmt, der groß genug ist, um eine merkliche Verdrehung der Schalterwellen auszulösen, bewegen sich die Kontaktfinger 72 und 73 entweder im einen oder im anderen Drehsinn von den Kontaktstücken 60 und 68 zu den Kontaktstücken 67 und 63 bzw. den Kontaktstücken 66 und 62 hin, je nachdem, welches Vorzeichen das Änderungssignal hat. Die vom Verstärker 54 gelieferten Ausgangssignale stellen stets eine Funktion des sinusförmigen Ausgangssignals dar, wobei das Vorzeichen des Ausgangssignals der Anode 56 positiv und das Ausgangssignal der Anode 57 negativ ist, wenn die Relativbewegung der Überwachungsköpfe von einem als Endpunkt anzusehenden Bezugspunkt aus beginnt. Die Ausgangssignale des- Verstärkers 55 stellen stets eine Funktion des cosinusförmigen Ausgangssignals dar, wobei unter gleichen Bedingungen das Ausgangssignal der Anode 64 positiv und das Ausgangssignal der Anode 65 negativ ist. Eine Drehung der Schalterwellen 70 und 71 im Uhrzeigersinn bewirkt, daß die Anoden in folgender Reihenfolge an die Triggerkreise angeschlossen werden: Anode 56, dann Anode 64, dann Anode 57 und zuletzt Anode 65 an Triggerkreis 76; Anode .64, dann Anode 57, dann Anode 65 und zuletzt Anode 56 an Triggerkreis 75. Wird angenommen, daß der Überwachungskopf keine Relativbewegung ausführt, dann entsprechen die den beiden Triggerkreisen zugeführten Signale folgenden Funktionen: erstens +sin +cos, zweitens +cos -sin, drittens -sin -cos und schließlich -cos +sin. Daraus ergibt sich, daß jede Schalterbewegung jeweils immer nur ein Vorzeichen ändert, und diese Vorzeichenänderung bewirkt, daß der Triggerkreis jedesmal schaltet und folglich einen Impuls in das Steuersystem einspeist. Diese Wirkung entspricht jedoch genau derjenigen Wirkung, die man erzielt, wenn die beiden von den fotoelektrischen Zellen gelieferten Signale jeweils gleichzeitig um 90° phasenverschoben würden. Der jeweils von einem der beiden Triggerkreise in das Steuersystem eingespeiste Impuls wird dem Impulsvergleicher 74 zugeführt, welcher seinerseits die Bewegung des das betreffende Maschinenteil bewegenden Servomotors derart steuert, daß die betreffende Fehlbewegung ausgeglichen wird. Wenn jedoch das betreffende Maschinenteil sich bewegt und folglich eine Relativbewegung des Überwachungskopfes hervorruft, dann sind die vom Verstärker 54 gelieferten Ausgangssignale immer noch eine Funktion der Sinuswellenform, während die von der Anode 56 gelieferten Signale sich von positiv auf negativ und wieder zurück auf positiv ändern und in gleicher Weise die von der Anode 57 dargebotenen Signale ebenfalls ihr Vorzeichen ändern. Die vom Verstärker 55 dargebotenen Signale werden eine Funktion der Cosinuswelle sein, doch werden sich die Vorzeichen der an den Anoden dargebotenen Ausgangssignale ebenfalls ändern. Diese Vorzeichenänderungen wiederum bewirken die Erzeugung von Impulsen in den Triggerkreisen, welche die normalen Bewegungsüberwachungssignale darstellen. Unter diesen Bedingungen hat die Schaltung der Trigger-Eingangssignale die Wirkung, daß der jeweils nächstfolgende Impuls vorgeschoben oder zurückgeschoben wird, was wiederum der Wegnahme oder Hinzufügung eines Impulses gleichkommt.The circuit has the following mode of operation: The generation of a change signal due to an incorrect movement of a machine part, the change signal servomotor rotates result, whereby the switch shafts 70 and 71 are set in circulation. if the change signal assumes a value which is large enough to cause a noticeable twist To trigger the switch shafts, the contact fingers 72 and 73 move either in one or the other sense of rotation from the contact pieces 60 and 68 to the contact pieces 67 and 63 or the contact pieces 66 and 62, depending on which sign has the change signal. Set the output signals supplied by the amplifier 54 is always a function of the sinusoidal output signal, with the sign the output signal of the anode 56 is positive and the output signal of the anode 57 is negative is when the relative movement of the monitoring heads can be viewed as an end point Reference point begins. The output signals of the amplifier 55 always represent a Function of the cosine-shaped output signal, under the same conditions the output of the anode 64 is positive and the output of the anode 65 is negative is. Clockwise rotation of the switch shafts 70 and 71 causes the Anodes can be connected to the trigger circuits in the following order: Anode 56, then anode 64, then anode 57 and finally anode 65 to trigger circuit 76; anode .64, then anode 57, then anode 65 and finally anode 56 on trigger circuit 75. Will assumed that the monitoring head does not perform any relative movement, then correspond the signals fed to the two trigger circuits have the following functions: first + sin + cos, secondly + cos -sin, thirdly -sin -cos and finally -cos + sin. From it it follows that each switch movement only ever changes one sign, and this change in sign causes the trigger circuit to switch every time and consequently feeds a pulse into the control system. However, this effect is the same exactly the same effect that one achieves when the two of the photoelectric Cells delivered signals would each be phase-shifted by 90 ° at the same time. The one fed into the control system by one of the two trigger circuits Pulse is fed to the pulse comparator 74, which in turn controls the movement of the servomotor moving the machine part in question controls such that the relevant incorrect movement is compensated. However, if the machine part concerned moves and consequently causes a relative movement of the monitoring head, then the output signals provided by amplifier 54 are still a function of the sine waveform, while the signals supplied by the anode 56 are positive to negative and back to positive again and in the same way that of the Anode 57 presented signals also change their sign. The one from the amplifier The signals presented will be a function of the cosine wave, but will be the signs of the output signals presented at the anodes also change. These changes in sign in turn cause pulses to be generated in the trigger circuits, Which represent normal motion monitoring signals. Under these conditions has the switching of the trigger input signals has the effect that the next following Impulse is pushed forward or backward, which in turn is removal or addition equals an impulse.

Bei dem soeben beschriebenen System kann, wenn die Schaltung in dem Augenblick ausgeführt wird, in welchem sich das Vorzeichen einer der Wellenformen wegen einer Relativbewegung des Überwachungskopfes ändert, ein Verlust eines Impulses auftreten. Wenn also die Triggerkreise so geschaltet werden, daß die der betreffenden Schaltung entsprechende Phasenverschiebung dem Betrag von 45° gleichkommt, dann kann ein solcher eventuell möglicher Impulsverlust vermieden werden. Eine derartige Phasenverschiebung kann dadurch erzielt werden, daß der oben in Verbindung mit Fig. 4 beschriebene Schaltmechanismus entsprechend abgeändert wird. Eine gleiche Wirkung kann auch dadurch erzielt werden, daß Rückkopplungsverstärker der Summationsbauart angewandt werden.In the system just described, if the circuit in the The moment is executed in which the sign of one of the waveforms changes due to a relative movement of the monitoring head, a loss of a pulse appear. So if the trigger circuits are switched so that the relevant Circuit corresponding phase shift equals the amount of 45 °, then such a possible impulse loss can be avoided. Such a one Phase shift can be achieved in that the above in connection with Fig. 4 described switching mechanism is modified accordingly. Same effect can also be achieved by using feedback amplifiers of the summation type can be applied.

Eine Schaltung, bei welcher derartige Summations-Rückkopplungsverstärker verwendet werden, ist in Fig. 5 der Zeichnungen dargestellt. Es sei zunächst angenommen, daß keine Relativbewegung des Bewegungsüberwachungskopfes auftrete und daß folglich die von dem Überwachungskopf abgeleiteten Signalwellen als an einem bestimmten Punkt entsprechend einem Vektorwinkel O innerhalb der beiden jeweils gegeneinander um 90° phasenverschobenen Wellenformen »eingefroren« angesehen werden können. Die Ausgangssignale des Bewegungsüberwachungskopfes 80 werden zwei Verstärkern 81 und 82 zugeführt, die jeweils der Zwillingsanodenbauart mit komplementärem Ausgang angehören. Das Sinuswellen-Ausgangssignal wird dem Verstärker 81 zugeführt, während das Cosinuswellen-Ausgangssignal dem Verstärker 82 zugeführt wird. Die von den Anoden 83 und 84 des Verstärkers 81 abgegriffenen Ausgangssignale werden an Klemmen 85 bzw. 86 geführt. In gleicher Weise werden die von den Anoden 87 und 88 des Verstärkers 82 abgegriffenen Signale an Klemmen 89 und 90 herangeführt. Die Kontaktstücke 85, 86, 89 und 90 werden jeweils in bestimmter Folge auf die Kontaktstücke 91, 92, 93, 94, 95 und 96 geschaltet. Die Kontaktstücke 91, 92 und 93 sind jeweils über Widerstände 97, 98 und 99 mit einem Summationsverstärker 100 verbunden, wobei parallel zu diesem Verstärker ein Nebenschlußwiderstand 101 geschaltet ist. Das von diesem Verstärker gelieferte Ausgangssignal wird einem Schmittschen Triggerkreis 102 zugeführt. Die Kontaktstücke 94, 95 und 96 sind über Widerstände 103, 104 und 105 mit einem weiteren Summationsverstärker 106 verbunden, zu welchem wiederum ein Nebenschlußwiderstand 107 parallel geschaltet ist. Das von diesem weiteren Verstärker gelieferte Ausgangssignal wird einem weiteren Schmittschen Triggerkreis 108 zugeführt. Die Widerstandswerte der Widerstände 91, 92, 93 und 101 stellen, wie ersichtlich, jeweils eine Funktion des Widerstandes R1 dar, während die Widerstände 94, 95, 96 und 107 jeweils eine Funktion des Widerstandes R2 darstellen. Die beiden Kontaktsätze werden entsprechend der in Tafel 1 angegebenen Reihenfolge geschaltet, welche auch die Ausgangssignale bei den verschiedenen Schaltwinkeln jeweils gleicher Phasenverschiebung in Vielfachen von 45° angibt. Tafel 1 Kontaktpunkte Ausgangssignal Ausgangssignal 85 I 86 I 89 90 zur Klemme 102 zur Klemme 108 O - 91 - 94 + sin O + cos 0 0 + 45 96 92 - 93und95 -I-0,707 sin 0 +0,707 cos 0 -I-0,707 cos 0 - 0,707sin 0 0 + 90 94 - - 91 + cos 0 - sin 0 0+ l35 92und96 - 95 93 -0,707 sin 0 -I-0,707 cos 0 -0,707 cos 0 -0,707 sin 0 0 + 180 91 - 94 - - sin 0 - cos 0 0+225 92 96 93und95 - -0,707 sin O -0,707 cos 0 -0,707 cos 0 +0,707 sin 0 0 + 270 - 94 91 - - cos 0 + sin 0 0 + 315 - #92und96 93 95 -f-0,707 sin 0 -0,707 cos 0 +0,707 cos 0 -E-0,707 sin 0 0 + 360 - 91 - 94 + sin 0 + cos 0 Ein sechspoliger Schalter mit acht Schaltstellungen wird benötigt und hat die in Tafel II angegebene Schaltfolge. Bei dieser Aufstellung ist die vorzeichenumkehrende Eigenschaft des Summierverstärkers berücksichtigt. Tafel 1I Kontaktpunkte Ausgangssignal zur Klemme 102 Ausgangssignal zur Klemme 108 91 I 92 I 93 ( 94 95 I 96 O 86 - I - 90- -= - 0 + 45 - 86 90 - 90 85 0 + 90 90 - - 85 - - 0+ l35 - 85 90 - 89 j 85 0 + 180 85 - - 89 - - 0+225 - 7 85 89 - 89 86 0+270 89 - - 86 - - 0+315 - 86 89 - 90 86 0+360 86 - - 90 - - Der Schalter kann mittels eines Servomotors betätigt werden, welcher durch ein Änderungssignal gesteuert wird, welches von Signalerzeugungsköpfen geliefert wird und jeweils eine unerwünschte Bewegung eines Maschinenteils darstellt. Aus Tafel 1 ist ersichtlich, daß bei jeder Schaltung um 90° eine Vorzeichenänderung einer der beiden Wellenformen eintritt. Diese Vorzeichenänderung hat zur Folge, daß jedesmal beim Umschalten durch den Triggerkreis in das Steuersystem ein Impuls eingelassen wird, dessen Vorzeichen jeweils von der Richtung der stattgefundenen Phasenverschiebung abhängt. Findet eine Relativbewegung des Bewegungsüberwachungskopfes statt, so wird vom Überwachungskopf das normale Vorzeichen über die jeweils eingeschalteten Stromwege der Schaltung geführt, wobei Vorzeichenänderungen der Sinus- und Cosinuswellenformen Überwachungsimpulse erzeugen, die in normaler Weise durch den Triggerkreis ausgelöst werden. Jede unter diesen Bedingungen durch ein Änderungssignal hervorgerufene Weiterschaltung bewirkt eine Änderung der Wellenformen, die ihrerseits eine Vorschiebung bzw. Zurückschiebung der Wellenform zur Folge hat, je nachdem, wie das Vorzeichen der Phasenänderung es fordert.A circuit using such summation feedback amplifiers is shown in Figure 5 of the drawings. It is initially assumed that there is no relative movement of the motion monitoring head and that consequently the signal waves derived from the monitoring head can be viewed as "frozen" at a certain point corresponding to a vector angle O within the two waveforms phase-shifted by 90 °. The output signals of the motion monitoring head 80 are fed to two amplifiers 81 and 82, each of which is of the twin anode type with complementary output. The sine wave output is fed to amplifier 81, while the cosine wave output is fed to amplifier 82. The output signals tapped from the anodes 83 and 84 of the amplifier 81 are carried to terminals 85 and 86, respectively. In the same way, the signals tapped from the anodes 87 and 88 of the amplifier 82 are fed to terminals 89 and 90. The contact pieces 85, 86, 89 and 90 are each switched to the contact pieces 91, 92, 93, 94, 95 and 96 in a specific sequence. The contact pieces 91, 92 and 93 are each connected via resistors 97, 98 and 99 to a summation amplifier 100, a shunt resistor 101 being connected in parallel with this amplifier. The output signal supplied by this amplifier is fed to a Schmitt trigger circuit 102. The contact pieces 94, 95 and 96 are connected via resistors 103, 104 and 105 to a further summing amplifier 106, to which in turn a shunt resistor 107 is connected in parallel. The output signal supplied by this further amplifier is fed to a further Schmitt trigger circuit 108. As can be seen, the resistance values of the resistors 91, 92, 93 and 101 each represent a function of the resistor R1, while the resistors 94, 95, 96 and 107 each represent a function of the resistor R2. The two sets of contacts are switched according to the sequence given in Table 1, which also specifies the output signals for the different switching angles, each with the same phase shift, in multiples of 45 °. Table 1 Contact points output signal output signal 85 I 86 I 89 90 to terminal 102 to terminal 108 O - 91 - 94 + sin O + cos 0 0 + 45 96 92 - 93 and 95 -I-0.707 sin 0 +0.707 cos 0 -I-0.707 cos 0 - 0.707 sin 0 0 + 90 94 - - 91 + cos 0 - sin 0 0+ l35 92und96 - 95 93 -0.707 sin 0 -I-0.707 cos 0 -0.707 cos 0 -0.707 sin 0 0 + 180 91 - 94 - - sin 0 - cos 0 0 + 225 92 96 93 and 95 - -0.707 sin O -0.707 cos 0 -0.707 cos 0 +0.707 sin 0 0 + 270 - 94 91 - - cos 0 + sin 0 0 + 315 - # 92und96 93 95 -f-0.707 sin 0 -0.707 cos 0 +0.707 cos 0 -E-0.707 sin 0 0 + 360 - 91 - 94 + sin 0 + cos 0 A six-pole switch with eight switching positions is required and has the switching sequence shown in Table II. In this list, the sign-reversing property of the summing amplifier is taken into account. Plate 1I Contact points Output signal to terminal 102 Output signal to terminal 108 91 I 92 I 93 ( 94 95 I 96 O 86 - I - 90- - = - 0 + 45 - 86 90 - 90 85 0 + 90 90 - - 85 - - 0+ l35 - 85 90 - 89 j 85 0 +180 85 - - 89 - - 0 + 225 - 7 85 89 - 89 86 0 + 270 89 - - 86 - - 0 + 315 - 86 89 - 90 86 0 + 360 86 - - 90 - - The switch can be operated by means of a servomotor which is controlled by a change signal which is supplied by signal generating heads and which in each case represents an undesired movement of a machine part. From table 1 it can be seen that with each switching by 90 ° there is a change in sign of one of the two waveforms. The result of this change in sign is that each time the trigger circuit switches over, a pulse is introduced into the control system, the sign of which depends in each case on the direction of the phase shift that has taken place. If there is a relative movement of the motion monitoring head, the normal sign is passed from the monitoring head over the current paths of the circuit, with changes in the sign of the sine and cosine waveforms generating monitoring pulses that are normally triggered by the trigger circuit. Any further switching caused by a change signal under these conditions causes a change in the waveforms, which in turn results in an advance or retraction of the waveform, depending on how the sign of the phase change requires it.

Ein abgewandeltes Schaltsystem für Schaltwinkel von 45° entsprechend einer Phasenverschiebung von 45° ist in Fig.6 der Zeichnungen dargestellt. Bei dieser Schaltung entsprechen die Fotozellenverstärker 120 und 121 mit den zugehörigen Widerstandsschaltungen 122 und 123 den Verstärkern 54 und 55 der in Fig. 4 dargestellten Schaltung. Die Anoden 124 und 125 sind jeweils an die Widerstandsschaltungen 126 bzw. 127 bzw. 128 bzw. 129 angeschlossen, während die von diesen Schaltungen dargebotenen Ausgangssignale Klemmen 130, 131, 132 und 133 zugeführt werden. In gleicher Weise sind die Anoden 134 und 135 an Widerstandsschaltungen 136 bzw. 137 bzw. 138 bzw. 139 angeschlossen, welche ihrerseits wieder mit Klemmen 140, 141, 142 und 143 verbunden sind. Die Widerstandswerte der Widerstände der Widerstandsschaltungen 127, 129, 137 und 139 sind so gewählt, daß sich ein bestimmter Ausgangspegel ergibt, der mit »Verstärkungsgrad eins« bezeichnet sei. Die Widerstandsschaltungen 126, 128, 136 und 138 sind so bemessen, daß sich ein bestimmter Pegel ergibt, der dem Verstärkungsgrad 0,707 entsprechen soll. Es sei nun, wie zuvor, angenommen, daß der Bewegungsüberwachungskopf keine Relativbewegung ausführe und daß infolgedessen die Signalwellenformen an einem bestimmten Punkt entsprechend einem Vektorwinkel0 zwischen den beiden jeweils gegeneinander um 90° phasenverschobenen Wellenformen »eingefroren« seien. Ist also das dem Verstärker 120 zugeführte Signal gleich sin 0; so ergibt sich für die an den Klemmen 130, 131, 132 und 133 dargebotenen Ausgangssignale folgendes: +sin O, -0,707 sin O; -sin 0 und -f-0,707 sin O. Ist wiederum das dem Verstärker 121 zugeführte Eingangssignal gleich cos O, dann ergibt sich für die an den Klemmen 140, 141, 142 und 143 dargebotenen Ausgangssignale folgendes: +cos O, -0,707 cos 0, -cos 0 und -1-0,707 cos O. Ein schematisch dargestellter vierpoliger Schalter 144 mit acht Schaltstellungen verbindet in bestimmter Folge diese Klemmen mit den Summationsverstärkern 145 und 146, wobei dieser Schalter wiederum mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Änderungssignalservomotors in Umlauf versetzt wird.A modified switching system for switching angles of 45 ° corresponding to a phase shift of 45 ° is shown in Figure 6 of the drawings. In this circuit, the photocell amplifiers 120 and 121 with the associated resistance circuits 122 and 123 correspond to the amplifiers 54 and 55 of the circuit shown in FIG. The anodes 124 and 125 are connected to the resistor circuits 126 and 127, 128 and 129, respectively, while the output signals presented by these circuits are applied to terminals 130, 131, 132 and 133. In the same way, the anodes 134 and 135 are connected to resistor circuits 136 or 137 or 138 or 139, which in turn are connected to terminals 140, 141, 142 and 143 . The resistance values of the resistors of the resistor circuits 127, 129, 137 and 139 are selected in such a way that a certain output level results, which is referred to as "gain one". The resistor circuits 126, 128, 136 and 138 are dimensioned in such a way that a certain level results, which should correspond to the gain 0.707. It is now assumed, as before, that the motion monitoring head does not perform any relative movement and that, as a result, the signal waveforms are "frozen" at a certain point corresponding to a vector angle 0 between the two waveforms that are 90 ° out of phase with each other. So if the signal fed to amplifier 120 is equal to sin 0; the following results for the output signals presented at terminals 130, 131, 132 and 133: + sin O, -0.707 sin O; -sin 0 and -f-0.707 sin O. If the input signal fed to amplifier 121 is again cos 0, then the following results for the output signals presented at terminals 140, 141, 142 and 143 : + cos 0, -0.707 cos 0 , -cos 0 and -1-0.707 cos O. A four-pole switch 144 shown schematically with eight switch positions connects these terminals to the summation amplifiers 145 and 146 in a certain sequence, this switch in turn being set in circulation by means of a change signal servomotor not shown in the drawing .

Die von den Summationsverstärkern gelieferten Ausgangssignale haben jeweils die Form sin (0+0) und cos (O+0); worin der Wert 0 die effektive Phasenverschiebung der Überwachungssignale, im vorliegenden Fall ein Vielfaches von 45° darstellt. Diese Ausgangssignale werden, wie in Verbindung mit den zuvor erläuterten Beispielen dargelegt, Triggerkreisen zugeführt. In Tafel III sind die für die verschiedenen Schaltstellungen der gemeinsamen Schaltfingerwelle sich für diese verschiedenen Ausgangsklemmen der Summationsverstärker ergebenden Werte der betreffenden Ausgangssignale im einzelnen aufgeführt. - Tafel III Schaltfinger Klemme 147 Klemme 148 A I B C I D O 130 - 140 - +sin 0 +cos 0 0+ 45 133 143 143 131 -f-0,707 sin 0 +0,707 cos 0 +0,707 cos 0 -0,707 sin 0 0 + 90 - 140 - 132 + cos 0 - sin 0 0+135 131 143 141 131 -0,707 sin 0 +0,707 cos 0 -0,707 cos 0 -0,707 sin 0 0+180 132 - 142 - - sin 0 - cos 0 (9+225 131 141 141 133 -0,707 sin 0 -0,707 cos 0 -0,707 cos 0 +0,707 sin 0 0+270 - 142 - 130 - cos 0 + sin 0 (9+315 133 141 143 133 +0,707 sin 0 -0,707 cos 0 +0,707 cos 0 +0,707 sin 0 0+360 130 - 140 - + sin 0 + cos 0 Die an den Klemmen 147 und 148 dargebotenen Ausgangssignale tragen bereits dem vorzeichenumkehrenden Charakter der Summationsverstärker Rechnung. Eine weitere Verfeinerung der Erfindung besteht in einer kontinuierlichen Änderung der Phase der Überwachungssignale in Abhängigkeit vom Änderungssignal. Eine derartige Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 7 dargestellt. Die von den fotoelektrischen Zellen in den Bewegungsüberwachungsköpfen erzeugten Ausgangssignale werden über Widerstandsschaltungen 152 und 153, ähnlich wie bei dem zuvor beschriebenen Beispiel der Erfindung, den Verstärkern 150 und 151 zugeführt. Die von den Anoden 154 und 155 des Verstärkers 150 abgegriffenen Ausgangssignale werden zwei Potentiometern 156 und 157 zugeführt, deren jeweilige Widerstandselemente in Form eines geschlossenen Ringes in Serie geschaltet sind, über welchen ein Kontaktfinger hinwegschleift, der folglich mit den aufeinanderfolgenden Windungen der einzelnen Ringelemente bzw. mit den aufeinanderfolgenden, zwischen diesen Widerstandselementen angeordneten Anzapfpunkten nacheinander in Berührung kommt, was beispielsweise mittels eines Schalters geschehen kann, an welchen Widerstände zwischen den einzelnen Schaltstücken angeordnet sind. Das von der Anode 155 abgegriffene Ausgangssignal wird den beiden Potentiometern mit einer Phasenverschiebung von 180° nach vorwärts mit Bezug auf die von der Anode 154 bezogenen Ausgangssignale zugeführt. Zwei Kontaktfinger 158 und 159 schleifen über die aufeinanderfolgenden Widerstandselemente der Potentiometer hinweg, wobei der Kontaktfinger 159 um 90' mit Bezug auf den Kontaktfinger 158, im Uhrzeigersinn gesehen, vorversetzt ist. In gleicher Weise werden die von den Anoden 160 und 161 des Verstärkers 151 bezogenen Ausgangssignale den beiden Potentiometern 162 und 163 zugeführt, die den Potentiometern 156 und 157 gleichen. Das von der Anode 161 dargebotene Ausgangssignal ist mit Bezug auf das von der Anode 160 dargebotene Ausgangssignal um 180° nach vorn geschoben, wobei wiederum zwei weitere Kontaktfinger 164 und 165 nacheinander über die hintereinanderliegenden Widerstandselemente der Potentiometer hinwegschleifen. Der Kontaktfinger 165 ist, im Uhrzeigersinn gesehen, mit Bezug auf den Kontaktfinger 164 um 90' vorgesetzt, wobei der Kontaktfinger 164 um 180° im selben Sinn mit Bezug auf den Kontaktfinger 159 vorgesetzt ist. Die von den Kontaktfingern 158 und 164 dargebotenen Signale werden dem Summationsverstärker 166 zugeführt, während die von den Kontaktfingern 159 und 165 dargebotenen Signale dem Summationsverstärker 167 zugeführt werden. Bei dieser Schaltung entsprechen wiederum, wenn die von den fotoelektrischen Zellen gelieferten Signale jeweils gleich sin 0 und cos 0 sind, die Ausgangssignale den Werten sin (U+0) und cos (0-f-0), wobei 0 der effektiven Phasenverschiebung der Überwachungssignale entspricht. Diese Phasenverschiebung entspricht dem Winkelbetrag, um welchen die Kontaktfinger der Potentiometer gedreht wurden. Diese Kontaktfinger sind gekuppelt und bewegen sich infolgedessen gemeinsam, wobei der Antrieb wiederum mittels eines Änderungssignalservomotors erfolgen kann. Die Kontaktfinger bewegen sich jedoch bei dieser Schaltung im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Schaltungen nicht schrittweise, sondern kontinuierlich so lange, wie dem Änderungssignalservomotor ein Änderungssignal zugeführt wird. Die Potentiometer entsprechen der linearen bzw. der Sinus-Cosinus-Bauart, wobei die Drehrichtung der Kontaktfinger jeweils vom Vorzeichensinn des Änderungssignals abhängt. Die von den Summationsverstärkern abgegriffenen Ausgangssignale werden wiederum, wie bei den zuvor beschriebenen Beispielen der Erfindung, Triggerkreisen zugeführt. Der Zweck einer derartigen Schaltung ist eine engere Annäherung an eine kontinuierlich veränderliche Phasenverstellung der Überwachungssignale, obwohl oben bereits gezeigt wurde, daß eine nicht kontinuierlich veränderliche Phasenverschiebung unter bestimmten Umständen für den durch die Erfindung zu erreichenden Zweck durchaus hinreichend sein kann. Für höchste Genauigkeit ist jedoch eine enge Annäherung an eine kontinuierlich veränderliche Phasenverschiebung vorzuziehen.The output signals supplied by the summing amplifiers each have the form sin (0 + 0) and cos (O + 0); where the value 0 represents the effective phase shift of the monitoring signals, in the present case a multiple of 45 °. As explained in connection with the examples explained above, these output signals are fed to trigger circuits. Table III shows in detail the values of the relevant output signals resulting for the various switch positions of the common switch finger shaft for these various output terminals of the summing amplifier. - Plate III Shift finger Terminal 147 Terminal 148 AIBCID O 130 - 140 - + sin 0 + cos 0 0 + 45 133 143 143 131 -f-0.707 sin 0 +0.707 cos 0 +0.707 cos 0 -0.707 sin 0 0 + 90 - 140 - 132 + cos 0 - sin 0 0 + 135 131 143 141 131 -0.707 sin 0 +0.707 cos 0 -0.707 cos 0 -0.707 sin 0 0 + 180 132 - 142 - - sin 0 - cos 0 (9 + 225 131 141 141 133 -0.707 sin 0 -0.707 cos 0 -0.707 cos 0 +0.707 sin 0 0 + 270 - 142 - 130 - cos 0 + sin 0 (9 + 315 133 141 143 133 +0.707 sin 0 -0.707 cos 0 +0.707 cos 0 +0.707 sin 0 0 + 360 130 - 140 - + sin 0 + cos 0 The output signals presented at terminals 147 and 148 already take into account the sign-reversing character of the summation amplifier. A further refinement of the invention consists in a continuous change in the phase of the monitoring signals as a function of the change signal. Such an embodiment of the invention is shown in FIG. The output signals generated by the photoelectric cells in the motion monitoring heads are supplied to the amplifiers 150 and 151 through resistor circuits 152 and 153, similarly to the example of the invention described above. The output signals tapped from the anodes 154 and 155 of the amplifier 150 are fed to two potentiometers 156 and 157, the respective resistance elements of which are connected in series in the form of a closed ring, over which a contact finger slides, which consequently with the successive turns of the individual ring elements or comes into contact with the successive tapping points arranged between these resistance elements one after the other, which can be done, for example, by means of a switch on which resistors are arranged between the individual contact pieces. The output signal tapped from the anode 155 is fed to the two potentiometers with a phase shift of 180 ° forward with respect to the output signals obtained from the anode 154. Two contact fingers 158 and 159 slide over the successive resistance elements of the potentiometers, the contact finger 159 being offset forward by 90 'with respect to the contact finger 158, viewed in the clockwise direction. In the same way, the output signals obtained from the anodes 160 and 161 of the amplifier 151 are fed to the two potentiometers 162 and 163, which are similar to the potentiometers 156 and 157. The output signal presented by the anode 161 is shifted forward by 180 ° with respect to the output signal presented by the anode 160, with two further contact fingers 164 and 165 sliding one after the other over the resistor elements of the potentiometers lying one behind the other. When viewed in the clockwise direction, the contact finger 165 is advanced by 90 'with respect to the contact finger 164, the contact finger 164 being advanced by 180 ° in the same sense with respect to the contact finger 159. The signals presented by the contact fingers 158 and 164 are fed to the summing amplifier 166, while the signals presented by the contact fingers 159 and 165 are fed to the summing amplifier 167. In this circuit, if the signals supplied by the photoelectric cells are each equal to sin 0 and cos 0, the output signals correspond to the values sin (U + 0) and cos (0-f-0), where 0 is the effective phase shift of the monitoring signals is equivalent to. This phase shift corresponds to the angular amount by which the contact fingers of the potentiometers were rotated. These contact fingers are coupled and consequently move together, and the drive can in turn take place by means of a change signal servomotor. In contrast to the circuits described above, however, the contact fingers do not move in this circuit step by step, but continuously as long as a change signal is supplied to the change signal servomotor. The potentiometers correspond to the linear or the sine-cosine type, whereby the direction of rotation of the contact fingers depends on the sign of the change signal. The output signals tapped off by the summing amplifiers are in turn fed to trigger circuits, as in the examples of the invention described above. The purpose of such a circuit is a closer approximation to a continuously variable phase shift of the monitoring signals, although it has already been shown above that a non-continuously variable phase shift can be quite sufficient under certain circumstances for the purpose to be achieved by the invention. For the highest accuracy, however, a close approximation to a continuously variable phase shift is preferable.

Soll anstatt der Phasenänderung der Bewegungsüberwachungssignale das Änderungssignal befehlssignalseitig in das System eingespeist werden, dann kann die in Fig. 8 dargestellte Schaltung Anwendung finden. Aus der Figur ist ersichtlich, daß das dargestellte System dem in Fig. 1 dargestellten System sehr ähnlich ist, wobei der einzige Unterschied zwischen den beiden Systemen darin besteht, daß bei dem nunmehr zu beschreibenden System der Änderungskreis 8 zwischen den Befehlssignalgenerator 1 und den Signalvergleicher 2 geschaltet ist. Bei dieser Ausführungsform eines Steuersystems, bei welchem die Phase des Befehlssignals geändert wird, ist es erforderlich, daß das Signal zyklischer Natur ist. Bei normalen Steuersystemen wird dieses zyklische Signal in Impulsform umgewandelt, um im Signalvergleicher ausgewertet werden zu können, wie dies normalerweise auch mit zyklischen Bewegungsüberwachungssignalen geschieht. Das Befehlssignal kann aber auch nichtkontinuierliche Form haben, je nachdem, welche Bewegungen das betreffende Maschinenteil ausführen soll. Damit das Befehlssignal die Richtung der Bewegung des betreffenden Maschinenteils angibt, besteht es zweckmäßig aus zwei zyklischen Signalkomponenten, deren gegenseitige Phasenbeziehung den gewünschten Bewegungssinn des betreffenden Maschinenteils angibt. Diese beiden Signale können also beispielsweise Sinuswellenform haben, wobei die Phase der einen Wellenform mit Bezug auf die andere Wellenform um 90 bzw. 270° verschoben ist, je nachdem, ob das betreffende Maschinenteil sich nach vorwärts oder nach rückwärts bewegen soll. Das Befehlssignal ist also hinsichtlich seiner Form sehr ähnlich dem Bewegungsüberwachungssignal, so daß auch ähnliche Einrichtungen benutzt werden können, um die Phase des Befehlssignals in ähnlicher Weise zu ändern, wie dies in den zuvor beschriebenen Beispielen der Erfindung mit Bezug auf die Änderung der Phase der Überwachungssignale dargelegt wurde.Should that instead of the phase change of the motion monitoring signals Change signal are fed into the system on the command signal side, then can the circuit shown in Fig. 8 can be used. From the figure it can be seen that the system shown is very similar to the system shown in Fig. 1, the only difference between the two systems is that at the system to be described now, the change circuit 8 between the command signal generator 1 and the signal comparator 2 is switched. In this embodiment of a control system, at which the phase of the command signal is changed, it is necessary that the signal is cyclical in nature. In normal tax systems this becomes cyclical Signal converted into pulse form in order to be evaluated in the signal comparator can, as is usually the case with cyclical motion monitoring signals happens. The command signal can, however, also have a non-continuous form, depending according to which movements the machine part in question is to perform. So that Command signal indicates the direction of movement of the machine part concerned, it consists expediently of two cyclical signal components, their mutual Phase relationship indicates the desired sense of movement of the relevant machine part. For example, these two signals can have a sinusoidal waveform, where the Phase of one waveform shifted 90 or 270 degrees with respect to the other waveform is, depending on whether the machine part in question is moving forwards or backwards should move. The command signal is therefore very similar to that in terms of its shape Motion monitoring signal so that similar devices can also be used, to change the phase of the command signal in a manner similar to that in the previous one described examples of the invention with reference to the change of the phase of Monitoring signals has been set out.

Fig. 9 zeigt eine Schaltung zur Änderung der Phase des Befehlssignals mittels eines Dreh-Zwischenzerlegers. Wie bereits oben bemerkt, ist eine derartige Schaltung sehr ähnlich einer Schaltung, wie sie zur Phasenänderung des Überwachungssignals benutzt wird und in Fig. 3 dargestellt ist. Der einzige Unterschied gegenüber der letztgenannten Schaltung besteht darin, daß die Leseköpfe 201 und 202 Signale aufnehmen, die beispielsweise auf einem Tonband 203 aufgezeichnet sind, anstatt die Bewegungen eines Maschinenteils anzuzeigen, wie dies bei den Köpfen 34 und 35 gemäß der in Fig. 3 gezeigten Anordnung der Fall ist. Falls das Befehlssignal keine Bewegung des Maschinenteils fordert, tritt ebenfalls keine Änderung der Signale auf, weshalb diese Signale für eine Phasenverschiebung mittels eines Drehzerlegers nicht geeignet sind. Diese Schwierigkeit wird dadurch überwunden, daß ein Oszillator 31 in Verbindung mit Modulatoren 32 und 33 sowie Demodulatoren 43 und 44 in gleicher Weise angewandt wird, wie dies in Fig.3 in Verbindung mit der Phasenverschiebung des Überwachungssignals dargelegt ist.Fig. 9 shows a circuit for changing the phase of the command signal by means of a rotary intermediate separator. As noted above, one of these is Circuit very similar to a circuit used to change the phase of the monitoring signal is used and is shown in FIG. The only difference from that The latter circuit consists in the read heads 201 and 202 picking up signals recorded on tape 203, for example, rather than the movements of a machine part, as is the case with the heads 34 and 35 according to the in Fig. 3 is the case. If the command signal does not move of the machine part, there is also no change in the signals, which is why these signals are not suitable for a phase shift by means of a rotary decomposer are. This difficulty is overcome by having an oscillator 31 in connection with Modulators 32 and 33 and demodulators 43 and 44 in the same way Way is applied, as shown in Fig.3 in connection with the phase shift of the monitoring signal is set out.

Fig. 10 zeigt ein System zur zeitlichen Steuerung des von den Leseköpfen dargebotenen Signals, welches im allgemeinen der in Fig.4 gezeigten Schaltung entspricht. Der einzige Unterschied besteht wiederum darin, daß die Leseköpfe 204 und 205 auf einem Tonband 206 aufgezeichnete Signale ablesen: Die von den Leseköpfen 204 und 205 gelieferten Signale werden Verstärkern 54 und 55 zugeführt.Fig. 10 shows a system for timing the output of the read heads presented signal, which generally corresponds to the circuit shown in FIG. Again, the only difference is that read heads 204 and 205 are on read the signals recorded on a tape 206: those from the reading heads 204 and 205 supplied signals are supplied to amplifiers 54 and 55.

Zur Phasenverschiebung des Befehlssignals können in analoger Weise die in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellten und im Zusammenhang damit beschriebenen Schalter Anwendung finden.To phase shift the command signal, in an analogous manner those shown in FIGS. 5, 6 and 7 and described in connection therewith Switch application.

Bei den oben in Verbindung mit den Fig.5, 6; 7 und 9 beschriebenen Schaltungen wird die Mithereinnahme von Sinus- und Cosinussignalen durch die Anwendung von Summationsverstärkern sichergestellt. Gemäß dem Merkmal einer weiteren, in den Fig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird die Summation der Sinus- und Cosinussignale durch Verwendung eines einzelnen Ringspulenpotentiometers sichergestellt, welchem die Sinus- und Cosinussignale zugeführt werden, wobei die Summation in dem Potentiometer selbst erfolgt. Dies vollzieht sich wie folgt: Fig. 11 zeigt ein Ringspulenpotentiometer. Zwei Wellenformen ±A - sin Q und -i-A - cos 0 werden vier Anzapfungen 210, 211, 212 und 213 der Potentiometerwicklung zugeführt. Ein Kontaktfinger 214 überschleift diese Wicklungen im Uhrzeigersinn und befinde sich, wie aus der Zeichnung ersichtlich, von einer Bezugsstellung aus gerechnet, im Augenblick in einer durch einen Winkel 0 bestimmten Stellung. Es können zwei Potentiometerbauarten Anwendung finden, nämlich eine mit linearen Wicklungen und eine Bauart, deren Wicklungen so gewählt sind, daß die Ausgangssignale jeweils proportional dem Cosinus des Drehwinkels des Kontaktfingers sind. Die Anzapfungen der Wicklung, welchen die Signale zugeführt werden, befinden sich jeweils an den Stellen der Maximalwerte und der Nullwerte der Ausgangssignale: Wird ein Potentiometer mit linearer Wicklung verwendet, so ist die elektrische Phasenverschiebung y nur annähernd proportional der mechanischen Phasenverschiebung 0. Dies ergibt sich aus folgendem: (a) Beim Drehwinkel 0 wird das Ausgangssignal von der algebraischen Summe der Sinus- und Cosinuskomponenten auf folgende Weise gebildet: Der Gesamtausgang ergibt sich zu: Es zeigt sich, daß a-sin0+b-cos0=e#sin(0+zp), (2) worin Aus (1) und (2) ergibt sich: ist. (b) Bei negativem ergibt sich in gleicher Weise: und durch Einsetzen in (4) und (5) ergibt sich: (c) Bei (0 + 7t) ergibt sich in gleicher Weise: (d) Bei ergibt sich in gleicher Weise: Wenn die Parameter gegen 0 aufgetragen werden, zeigt sich, daß die (a) Bei der Phasenverschiebung 0 ergibt sich der Ausgangswert als algebraische Summe der Sinus- und Cosinuswerte wie folgt: Amplitude des Ausgangswertes sich zyklisch von 1 bis 0,707 mit einer Wiederholungsfrequenz von - ändert, wobei die elektrische Phasenverschiebung zp ungefähr proportional der mechanischen Phasenverschiebung 0 ist und sich mit Abweichung von nur wenigen Graden in gleicher Weise zyklisch ändert.In the case of the above in connection with FIGS. 5, 6; 7 and 9, the inclusion of sine and cosine signals is ensured through the use of summing amplifiers. According to the feature of another embodiment of the invention shown in FIGS. 11 and 12, the summation of the sine and cosine signals is ensured by using a single toroidal coil potentiometer to which the sine and cosine signals are fed, the summation taking place in the potentiometer itself. This is done as follows: FIG. 11 shows a toroidal coil potentiometer. Two waveforms ± A - sin Q and -iA - cos 0 are fed to four taps 210, 211, 212 and 213 of the potentiometer winding. A contact finger 214 loops these windings clockwise and is, as can be seen from the drawing, calculated from a reference position, at the moment in a position determined by an angle 0. Two types of potentiometer can be used, namely one with linear windings and one with the windings selected so that the output signals are proportional to the cosine of the angle of rotation of the contact finger. The taps of the winding to which the signals are fed are located at the points of the maximum values and the zero values of the output signals: If a potentiometer with a linear winding is used, the electrical phase shift y is only approximately proportional to the mechanical phase shift 0. This results from the following: (a) With an angle of rotation of 0, the output signal is formed from the algebraic sum of the sine and cosine components in the following way: The total output is given by: It turns out that a-sin0 + b-cos0 = e # sin (0 + zp), (2) where From (1) and (2) we get: is. (b) If negative results in the same way: and inserting in (4) and (5) results in: (c) At (0 + 7t) we get in the same way: (d) At results in the same way: If the parameters are plotted against 0, it shows that the (a) With a phase shift of 0, the output value results as the algebraic sum of the sine and cosine values as follows: The amplitude of the output value increases cyclically from 1 to 0.707 with a repetition frequency of - changes, the electrical phase shift zp being approximately proportional to the mechanical phase shift 0 and changing cyclically in the same way with a deviation of only a few degrees.

Die mit linear gewickelten Potentiometern erzielte Genauigkeit dürfte für viele Anwendungszwecke der Erfindung ausreichend sein; wo jedoch größere Genauigkeiten erforderlich sind, wird die zweitgenannte Potentiometerform angewandt, bei welcher die elektrische Phasenverschiebung y der mechanischen Phasenverschiebung 0 proportional ist. (b) Bei (0 -E- 90°) in gleicher Weise: E2=+A-sinO-cos(90+0)-#-A-cosO-cos0 = -A-sin0-cos(90-0)+A-cosO-coso =-A-sin0-sin0 +A-cosC9-cos(P _ ; A -cos(0-+-0). (10) (c) Bei (0 + 180°) in gleicher Weise: E.,=+A-sinO-cos(180+0)+A-cosO-cos(90+0) =-A-sinO-coso -A-cosO-cos(90-0) --A-sinO-cos0 -A-cos0-sin0 = -A - sin (O + 0). (11) (d) Bei (0 + 270°) in gleicher Weise: E4= +A-sin0-cos(270+0)+A-cosO#cos(180+0) = -1-A - sin O - cos (90 - 0) - A - cos 0 - cos 0 =-A#sin0#sin0 -A-cosO-cos0 = -A - cos (O -I- 0). (12) Wenn vier gegeneinander um 90° versetzte Kontaktfinger vorgesehen sind, dann ergeben sich vier Ausgangswerte in Form der Gleichungen (3), (4), (7a) und (8a) bzw. (9), (10), (11) und (12), je nachdem, welche Potentiometerbauart Anwendung findet.The accuracy achieved with linearly wound potentiometers should be sufficient for many purposes of the invention; However, where greater accuracies are required, the second-mentioned form of potentiometer is used, in which the electrical phase shift y is proportional to the mechanical phase shift 0. (b) At (0 -E- 90 °) in the same way: E2 = + A-sinO-cos (90 + 0) - # - A-cosO-cos0 = -A-sin0-cos (90-0) + A-cosO-coso = -A-sin0-sin0 + A-cosC9-cos (P _; A -cos (0 - + - 0 ) . (10) (c) At (0 + 180 °) in the same way: E., = + A-sinO-cos (180 + 0) + A-cosO-cos (90 + 0) = -A-sinO-coso -A-cosO-cos (90-0) --A-sinO-cos0 -A-cos0-sin0 = -A - sin (O + 0). (11) (d) At (0 + 270 °) in the same way: E4 = + A-sin0-cos (270 + 0) + A-cosO # cos (180 + 0) = -1-A - sin O - cos (90 - 0) - A - cos 0 - cos 0 = -A # sin0 # sin0 -A-cosO-cos0 = -A - cos (O -I- 0). (12) If four contact fingers offset from one another by 90 ° are provided, then four output values result in the form of equations (3), (4), (7a) and (8a) or (9), (10), (11) and ( 12), depending on which type of potentiometer is used.

Die Anwendung eines solchen Potentiometers ist in Fig. 12 gezeigt, welche eine abgewandelte Form der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Schaltungen darstellt. Die von den fotoelektrischen Zellen der Überwachungsköpfe erzeugten Ausgangssignale werden über Widerstandsschaltungen 222 und 223 Verstärkern 220 und 221 zugeführt. Die von den Anoden 224, 225, 226 und 227 der Verstärker 220 und 221 abgegriffenen Ausgangssignale werden einem Ringspulenpotentiometer zugeführt. Die von den Anoden 224, 225, 226 und 227 dargebotenen Ausgangssignale werden an die Anzapfungen 229, 230, 231 und 232 herangeführt, wobei die Anzapfungen 229 und 230 um 180° gegeneinander versetzt sind und die Anzapfungen 231 und 232 jeweils in der Mitte zwischen diesen Anzapfungen liegen und folglich ebenfalls um l80° gegeneinander versetzt sind. Vier Kontaktfinger 233, 234, 235 und 236 sind auf einer gemeinsamen Welle angeordnet, die im Uhrzeigersinn mittels eines Änderungssignalservomotors 237 -in Umlauf versetzt wird. Die von diesen einzelnen Kontaktfingern abgegriffenen Ausgangssignale ergeben ein sinuswellenförmiges Ausgangssignal und ein cosinuswellenförmiges Ausgangssignal, deren gegenseitige Phasenlage entsprechend dem vom Überwachungskopf her zugeführten Eingangssignal verändert ist.The use of such a potentiometer is shown in FIG. 12, which is a modified form of the circuits shown in FIGS. The output signals generated by the photoelectric cells of the monitoring heads are supplied to amplifiers 220 and 221 through resistor circuits 222 and 223. The output signals tapped from the anodes 224, 225, 226 and 227 of the amplifiers 220 and 221 are fed to a toroidal coil potentiometer. The output signals presented by the anodes 224, 225, 226 and 227 are fed to the taps 229, 230, 231 and 232 , the taps 229 and 230 being offset from one another by 180 ° and the taps 231 and 232 in the middle between them The taps are located and are consequently also offset from one another by 180 °. Four contact fingers 233, 234, 235 and 236 are arranged on a common shaft which is rotated clockwise by means of a change signal servo motor 237. The output signals tapped from these individual contact fingers result in a sine-wave output signal and a cosine-wave output signal, the mutual phase position of which is changed in accordance with the input signal supplied from the monitoring head.

Die Anwendung von Ringspulenpotentiometern mit vier Kontaktfingern in der oben beschriebenen Weise stellt ein brauchbares System für solche Fälle dar, in welchen eine Phasenänderung auf Grund mehr als einer Fehleränderungssignalquelle gefordert wird. In einem solchen Fall werden die Ausgangssignale des Kontaktfingers eines Potentiometers, deren Phase durch eine Änderungsquelle geändert wurde, den Anzapfungen eines weiteren Ringspulenpotentiömeters zugeführt, in welchem die Phase der Signale durch eine weitere Änderungsquelle nochmals geändert werden kann. Auf diese Weise ergibt sich ein einfaches System zur Einspeisung von Phasenänderungswerten, die ihre Ursache in Fehlern haben, die mittels Fehlerermittlungseinrichtungen an verschiedenen Stellen einer Werkzeugmaschine ermittelt werden, da die Zahl der Ringspulenpotentiometerjeweils entsprechend der Anzahl der vorhandenen Änderungssignalquellen gewählt werden kann.The use of toroidal coil potentiometers with four contact fingers in the manner described above is a useful system for such cases, in which a phase change due to more than one error change signal source is required. In such a case, the output signals of the contact finger of a potentiometer whose phase has been changed by a source of change, the Taps of a further toroidal coil potentiometer supplied, in which the phase the signals can be changed again by another change source. on this results in a simple system for feeding in phase change values, which have their cause in errors that are detected by means of error detection devices different points of a machine tool can be determined, as the number of toroidal coil potentiometers can be selected according to the number of available change signal sources.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Servo system for controlling drives for moving a body relative to another body with a monitoring device for displaying the relative movement of one body with respect to the other body; whose output signal has the form of a cyclical monitoring signal, the frequency of which is a function of the speed at which this relative movement takes place, furthermore with a device which responds to two input signals representing on the one hand a command signal and on the other hand a cyclical monitoring signal, which controls the drive in accordance with these controls combined signals in a feedback servo loop; characterized by means (8) responsive to change signals for phase shifting one of the input signals such that the response of the feedback servo loop to the command signal is changed under the control of the change signals (Figures 1 and 8). 2. Servo system according to claim 1, characterized in that the device (8) responsive to the change signals shifts the phase of the cyclical monitoring signals (Fig. 1). 3. Servo system according to claim 1, characterized in that the device (8) responsive to the change signals shifts the phase of the command signals (Fig. 8). 4. Servosvstem according to claim 1, characterized in that the device (8) responsive to change signals has a rotary splitter (11 or 39) with two cooperating, relatively mutually rotatable winding sets, one of which is supplied with one of the input signals and at the other of which it is accordingly as Output signal is picked up, and a device (22 or 50, 48) which causes a relative rotation of the two winding sets in such a way that the input signal entering the decomposer experiences a corresponding phase shift when passing through this decomposer (Fig. 2 and 3). 5. Servo system according to claim 1, characterized in that the input signal, the phase of which is to be shifted due to the change signals, consists of two cyclic signal components phase-shifted by 90 ° from one another and that the device which responds to the change signals and causes the phase shift of the input signal in question ( 8) is formed by two rotary switches (58, 59), each of which has four contact pieces (60, 67, 61, 66 or 62, 68, 63, 69), one of the cyclic signal components mutually phase-shifted by 90 °, two diametrically opposite contact pieces (60, 61) of one switch (58) and also two correspondingly diametrically opposite, offset by 90 ° with respect to the mentioned contact pieces of this switch Contact pieces (62, 63) of the other switch (59) supplied while the other cyclic signal component, phase-shifted by 90 ° with respect to this one signal component, is fed to the respective other, diametrically opposite contact pieces (66, 67 or 68, 69) of the two rotary switches, and these two rotary switches are coupled to one another , have contact fingers (72, 73) that are electrically isolated from one another, revolve in phase and that loop around the respective contact pieces one after the other and each present an output signal, and a device (22 or 48) responsive to the change signal is provided which, depending on These change signals cause a step-by-step rotation of the contact fingers from contact piece to contact piece, in such a way that the incoming signal at the output of the rotary switch experiences a corresponding phase shift (Fig. 4 and 10). 6. Servo system according to claim 5, characterized in that further contact pieces (131, 133 or 141, 143) are arranged on the rotary switches between the contact pieces (130, 137 or 140, 142) designated below as "main contact pieces" and that the two cyclic signal components phase-shifted by 90 ° to each other are fed to these intermediate contact pieces with a value corresponding to the sin 0 of the original signal value, where 0 is the angle between the relevant intermediate contact piece and the main contact piece previously ground over by the switching finger, with the device responding to the change signals (22 or 48) causes a stepwise rotation of the contact fingers (72 or 73) by 45 ° from contact piece to contact piece, and that the output signals tapped from these contact fingers are fed to summation amplifiers (R, 145 or R, 146) in such a way that the input signal at the output of this summing amplifier depending Rotation step of the contact fingers of 45 ° with a phase shift of 45 ° each is presented (Fig. 6). 7. Servo system according to claim 1, characterized in that the input signal phase-shifted due to change signals consists of two cyclic signal components phase-shifted by 90 ° and that the device (8) responsive to the change signals consists of two ring coil potentiometers (156, 157 or 162, 163) is formed, each of which has two contact fingers (158, 159 or 163, 164) coupled to one another but electrically isolated from one another, each of which is offset from one another by 90 ° in the direction of rotation so that one contact finger (159 or 165 ) of one potentiometer (157 or 163) leads the contact finger (158 or 164) of the other potentiometer in the direction of rotation by 90 °, these two potentiometers each having four taps arranged with respect to one another in the same relative positions and at the same distances from one another, with also one of the two cyclic signal components phase-shifted by 90 ° with respect to one another th diametrically opposite taps of each potentiometer (157 or 163) and also correspondingly diametrically opposite, but with respect to the mentioned taps of one potentiometer by 90 ° offset taps of the other potentiometer (156 or 162) is supplied , while the respective other of these two cyclic signal components phase-shifted by 90 ° from one another are fed to the respective other, diametrically opposite taps of the two potentiometers (156, 162 or 157, 163), further characterized by a device for rotation that responds to the change signals the contact finger in accordance with these change signals, the output signals presented by the one contact fingers of both potentiometers being fed to a summation amplifier (166) and those presented by the respective other contact fingers of the two potentiometers output signals are fed to a further summing amplifier (167) in such a way that the input signal is presented at the output of this summing amplifier with a phase shift corresponding to the respective rotation of the contact fingers (Fig. 7). B. Servo system according to claim 2, characterized in that the monitoring device (13, 14, 15) belongs to the Induktosynbauart and has an induction monitoring head (13) fed by an oscillator (12). Publications considered: "Werkstattstechnik und Maschinenbau", 1958, H.

2, pp. 116 to 119; "Control Engineering", 1958, issue 8, pp. 301 to 304; »Workshop technology und Maschinenbau ”, 1955, no. 6, pages 287 and 288; "Blast Furnace and Steel Plant," March 1958, pp. 299 to 302.