DE1219717B

DE1219717B - Digital arbeitender Interpolator

Info

Publication number: DE1219717B
Application number: DES81185A
Authority: DE
Inventors: Kjell Kveim
Original assignee: Sentralinstitutt for Industriell Forskning
Current assignee: Sentralinstitutt for Industriell Forskning
Priority date: 1961-08-31
Filing date: 1962-08-30
Publication date: 1966-06-23
Also published as: GB1013848A; NL282618A; CH417739A; SE309065B; US3254203A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Deutsche Kl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
. Anmeldetag:
Auslegetag:

G06f

S811S5IXc/42m^:i
30. August 1962
23.Juni 1966

Die Erfindung betrifft einen digital arbeitenden Interpolator für eine numerische Bahnsteuerung, dom zwei erste Bestimmungsgrößen zur Bestimmung des Bahnendes und eine weitere zweite Bestimmungsgröße zur Charakterisierung der zu durchlaufenden Bahn eingegeben wird und der digitale Steuerimpulse für mindestens zwei Stellglieder erzeugt.

Bekannte Interpolatoren dieser Art erzeugen die für eine Bahnsteuerung notwendigen x- und >'-Kourdinaten in je einem Rechner. Beide Rechner rbeiten voneinander unabhängig. Sie werden mit Hilfe eines gemeinsamen Taktgebers synchronisiert. Soll der bekannte Interpolator mit einer bestimmten Geschwindigkeit unabhängig davon arbeiten, wie lang die zu durchlaufende Bahn ist, so benötigt man einen weiteren Rechner, der die Taktfrequenz in Abhängigkeit von der gewünschten Interpolationsgevchwindigkeit und der Länge der Bahn berechnet. Bei dem bekannten Interpolator ist sowohl der Aufwand an logischen Schaltungen nachteilig als auch die nur durch einen noch größeren Aufwand zu kompensierende Abhängigkeit der Interpolationsgeschwindigkeit von der Bahnlänge sehr unerwünscht.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Interpolator anzugeben, bei dem der Aufwand an Schaltungen sehr klein ist, bei dem die zur Interpolation notwendigen Bestimmungsgrößen ein Minimum sind und dessen interpolationsgeschwindigkeit von der Bahnlänge nahezu unabhängig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Arbeitsschritte gelöst:

A. Eingabe einer Zahl bestimmten ersten Vorzeichens in einen Speicher,

B. Durchführen einer Grund-Rechenoperation (addieren oder subtrahieren) mit der ersten Bestimmungsgröße α und der eingegebenen Zahl, wobei diese erste Bestimmungsgröße mit einem dem ersten Vorzeichen entgegengesetzten zweiten Vorzeichen versehen wird,

C. wiederholte Durchführung der in B genannten Grund-Rechenoperation, bis sich das Vorzeichen der sich aus der Grund-Rechenoperation ergebenden Zahl ändert,

D. Erzeugung von Steuerimpulsen für eines der Stellglieder nach jeder Grund-Rechenoperation,

E. nach Erreichen des ersten Vorzeichens bei der sich aus C ergebenden Zahl Durchführung einer Grund-Rechenoperation mit der sich aus C ergebenden Zahl und der mit dem zweiten Vorzeichen versehenen zweiten Bestimmungsgröße b,

Digital arbeitender Interpolator

Anmelder:

Sentralinstitutt for Industriell Forskning,

Blindem, Oslo (Norwegen)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Höger

und Dipl.-Ing. W. Stellrecht M. Sc,

Patentanwälte, Stuttgart 1, Uhlandstr. 16

Als Erfinder benannt:

Kjell Kveim, Blindem, Oslo (Norwegen)

Beanspruchte Priorität:

Norwegen vom 31. August 1961 (141326)

F. wiederholte Durchführung der in E genannte: Grund-Rechenoperation, bis sich das Vorzeiche: der auf der Grund-Rechenoperation ergebende: Zahl ändert.

G. Erzeugung von Steuerimpulsen für das ander der Stellglieder nach jeder Grund-Rechen operation,

H. wechselweise Wiederholung der unter B bis (

genannten Arbeitsschritte,
I. Beendigung der Arbeitsschritte, wenn

rib

ist, wobei

n_a = Anzahl der mit der Bestimmung« größe α durchzuführenden Grunc Rechenoperationen,

n,, = Anzahl der mit der Bestimmung! größe b durchzuführenden Grunc Rechenoperationen,
a = erste Bestimmungsgröße,
b — zweite Bestimmungsgröße ist.

Vorteilhaft ist, wenn ein erster Reversierzähler zu Zählung der Größe n_a und ein zweiter Reversierzähk zur Zählung der Größe »,, vorgesehen ist. Da di Länge der von den Stellgliedern erzeugten Elemer tarschritte einerseits und die Länge der Bestimmung: großen andererseits bekannt ist, kann man im voi aus berechnen, mit wieviel Elementarschritten di

Bestimmungsgröße α und mit wieviel Elementarschritten die Bestimmungsgröße b durchlaufen wird. Die sich daraus ergebenden /i-Größen können dann in einen Zähler eingegeben werden, der bei jeder die eine bzw. die andere Größe betreffende Grund-Rechenoperation um Eins zurückgestellt wird. Sind die Zählerinhalte = 0, so ist die Bahn völlig durchlaufen worden.

Günstig ist, wenn die bestimmte Zahl ersten Vorzeichens + 0 oder —0 ist. Die Arbeitsschritte können dann direkt vom Kurvenursprung aus ohne Zeitverlust ausgeführt werden.

Förderlich ist, wenn die ersten und zweiten Bestimmungsgrößen die kartesischen Koordinaten des Bahnendes sind. Da die meisten Stellglieder zur Erzeugung von kartesischen x- bzw. y-Koordinaten verwendet werden, kann man sich dadurch auch mit den eingegebenen Größen an dieses Koordinatensystem anpassen.

Zweckmäßig ist, wenn die dritte Bestimmungsgröße aus der Anzahl der die ersten und zweiten Bestimmungsgrößen definierenden Wörter abgeleitet ist und daß zur Zählung der Wörter ein den Bahncharakter angebender Zähler vorgesehen ist. Der Interpolator kann dann an den eingegebenen Wörtern gleich erkennen, welcher Kurventyp zu durchlaufen ist, ohne daß in den hierzu notwendigen Informationen Redundanz auftritt.

Wenn man vorzieht, daß die erste und zweite Bestimmungsgröße bei von einer Geraden abweichenden Bahn nach jeder Grund-Rechenoperation den Gesetzen der Bahn entsprechend modifizierbar sind, so kann man die Stellglieder so steuern, daß für alle praktischen Zwecke ausreichend genaue, stetige, gekrümmte Bahnen durchlaufen werden können.

Sind die von den Stellgliedern erzeugten Weglängen ganzzahlige Brüche der den ersten und zweiten Bestimmungsgrößen entsprechenden Weglängen, so erreicht man mit den Stellgliedern exakt den Endpunkt der zu durchlaufenden Bahn.

Bevor auf ein Ausführungsbeispiel eingegangen wird, sei zunächst die mathematische Seite des Verfahrens beleuchtet.

Die erfindungsgemäße Einrichtung geht aus von zwei Kurvenparametern α und b, wobei der Augenblickswert des Verhältnisses ^a _L den Koeffizienten der

Tangente in dem tatsächlichen Kurvenpunkt ergibt. Von diesem Punkt an setzt sich die Bewegung in Elementarschritten von vorbestimmter Länge entlang den Koordinatenachsen in der Weise fort, daß die resultierende Bewegung in Richtung der Tangente vor sich geht. Die Bestimmung der Schrittlänge hängt von der gewünschten Genauigkeit der Kurvenpunkterzeugung ab.

Beim Erfindungsgegenstand wird die Anzahl von Elementarschritten in zwei Hauptrichtungen in der Weise bestimmt, daß die Bewegung entlang der Tangente vor sich geht und die Parameter α und b während der Bewegung in der Weise modifiziert werden können, daß nicht nur gerade Linien, sondern auch andere Kurvenarten erzeugt werden können.

Die Bestimmung der Anzahl der Elementarschritte in Richtung der beiden Koordinaten geschieht mit . Hilfe einer arithmetischen 'Baueinheit (eines Rechners), die auf Grund der beiden Parameter α und b in der Weise arbeitet, daß beispielsweise α in der Baueinheit akkümulativ subtrahiert und b akkumulativ in der gleichen Baueinheit addiert werden kann. Wenn festgelegt wird, daß α dann subtrahiert wird, wenn die Baueinheit einen positiven Inhalt zeigt, und b addiert wird, wenn die Baueinheit einen negativen Inhalt anzeigt, und ferner, daß auf eine Subtraktion von α ein Elementarschritt entlang einer Koordinatenachse (beispielsweise der AT-Achse) und auf eine Addition von b ein gleicher Elementarschritt entlang der anderen Koordinatenachse (beispielsweise der

ίο y-Achse) erfolgt, so findet die resultierende Bewegung in Richtung des Verhältnisses von ^- statt. Dies kann ohne weiteres gezeigt werden. Es sei hierfür angenommen, daß n_a Subtraktionen und n_b Additionen mit einer resultierenden Bewegung des Kurvenpunktes n_a d in der Af-Richtung und n_bd in der F-Richtung stattgefunden haben, wo d die Länge eines Elementarschrittes ist. Der Winkelkoeffizient der Bewegung ist dann

n_b d n_ad

TIb Πα

Es muß noch dargelegt werden, daß der Winkelkoeffizient — der erzeugten Kurve für größere Zahlen

gleich ~ ist. Die Richtigkeit dieser Angabe folgt aus

den Regeln für die Behandlung der Größen α und b. Unter der Annahme, daß der Inhalt der arithmetischen Baueinheit zur Zeit des Anfangs Null war, ergibt der Inhalt nach n_a Subtraktionen und n_b Additionen:

n_bb

n„a.

Dieser Unterschied muß gemäß den erwähnten Regeln die folgende Ungleichheit befriedigen:

—a<.n_bb — n_aa<.b.

Wenn die Zahl der Elementarschritte groß ist, so sind n_u und n_t, große Zahlen, und n„a und n_bb sind im Vergleich zu α und b große Zahlen, und wenn dann der Unterschied n_bb — n_aa verhältnismäßig klein ist, so ist für alle praktischen Verhältnisse die folgende Gleichung gültig:

ria a =j,n_bb (2)

a b

die zeigt, daß der Winkelkoeffizient der Kurve gleich j- ist.

Wenn die Werte der Parametern und b, die den Winkelkoeffizient bestimmen, konstant gehalten werden, so ist die sich ergebende Kurve eine gerade Linie, und wenn sie verändert werden, so ist das Ergebnis ein anderer Kurventyp, entsprechend der Art der Änderung von α und b während der Bewegung. Der Wert von α und b kann entweder durch äußere Signale oder durch Signale, die von der arithmetischen Einheit erzeugt werden, modifiziert werden. Die arithmetische Baueinheit erzeugt, wie oben erwähnt, die Laufkoordinaten χ und v, und diese sich ständig ändernden Koordinaten können nun von den den Winkelkocffizientcn bestimmenden Zahlen hinzugezählt oder von diesen abgezogen werden.

Wenn beispielsweise die Z-Koordinate ständig zu α addiert und die Y-Koordinate von b abgezogen

oder subtrahiert wird, so ändert sich dann der Winkelkoeffizient und wird zu irgendeinem Zeitpunkt durch die Differenzengleichung definiert:

Ax

a — χ

b -y '

(4)

die mit der Differentialgleichung eines Kreises übereinstimmt, die nach Integration wie folgt lautet:

Diese Gleichung ist zugleich auch die Gleichung der durch das angegebene Verfahren erzeugten Kurve.

Beispielsweise durch Addieren und/oder Subtrahieren von Koordinatenwerten ist es möglich, unterschiedliche Kurvenarten zu erzeugen, wie beispielsweise gerade Linien. Kreise, Parabeln. Exponentialkurven usw. Alle diese Kurven sind Lösungen der folgenden Differentialgleichung:

ay _ a + mx + ny

d.v b + px + qy

Die Koeffizienten m. η, ρ und q können die Werte von —1,-1 oder 0 haben, je nachdem, ob die entsprechende Koordinate addiert, subtrahiert oder unbeachtet (keine Modifizierung) gelassen wird. Beispielsweise geben die Werte ι?τ — η = ρ = η = 0 eine gerade Linie, während m oder q gleich ± 1 und die übrigen Werte gleich 0 eine Parabel ergeben und in = — 1. q = — 1 oder in — — 1, q = — 1 und die übrigen Werte gleich 0 einen Kreis ergeben.

Das hier beschriebene Verfahren kann beispielsweise zur Erzeugung von Kurven in Verbindung mit Rechnern und zur Erzeugung von Steuersignale für Bewegungsvorrichtungen dienen. Das Verfahren kann auch zur Erzeugung von Koordinaten für dreidimensionale Kurven durch eine entsprechende Modifizierung der drei die Raumkurve definierenden Parametern verwendet werden.

Im folgenden wird ein Beispiel an Hand einer An-Ordnung beschrieben, die. aufgebaut auf dem angegebenen Verfahren. Signale zur Steuerung einer Werkzeugmaschine entlang von Kurven, von geraden Linien, Kreisen oder Parabeln erzeugt.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines für eine vollständige Bahn dienenden Steuersystems einer Werkzeugmaschine, bei der die erfindungsgemäße Einrichtung lediglich einen einzigen Block einnimmt, der als numerischer Interpolator 32 bezeichnet ist.

Die Wirkungsweise des vollständigen Systems ist kurz wie folgt: Von einer Eingabe-Baueinheit30, beispielsweise einem Lochbandableser, wird ein vollständiger Satz der für das Kurvenstück erforderlichen Information eingegeben, und ein Datenverteiler 31 sortiert die Information aus und verteilt sie auf die richtigen Stellen des numerischen Interpolators 32. ■ I.Y und .Iv bedeuten numerisch die Kordinatenuntersehiode (Abstände) zwischen dem Endpunkt und dem Anfangspunkt des Kurvenstückes, χ und y bedeuten d'-e den Winkelkoeffizienten darstellenden Zahlen, während das TR-Zeichen die Drehrichtung der Kurve •'ingibt und das Zeichen TR in bezug auf die Parabel darlegt, ob die Achse parallel zur AT-Achse ist. Von "⁰"i Lochband können bestimmte Hilfsfunktionen ""mittelbar gesteuert werden, wie beispielsweise Änueru des Werkzeuges, Ein- und Abschalten des ls usw. Die "Lcituns 33 »Neue Eingabe« (New read-in) zeigt an, daß bei Vervollständigung eines Kurvenstückes der Interpolator 32 einen Rücklaufbefehl für das Eingeben einer neuen Information für das nächste Kurvenstück erteilen kann. Von der Werkzeugmaschine 34 werden Rückkopplungssignale zurück zu numerischen Servovorrichtungen 35, 36 für die beiden Koordinaten gegeben, um die Richtigkeit der gesteuerten Bewegung zu kontrollieren. Die numerischen Servovorrichtungen 35, 36 ergeben Bezugssignale für die Servomotoren der Werkzeugmaschine.

Auf Grund der eingegebenen Information erzeugt der Interpolator 32 Steuersignale für das Werkzeug, das unter Führung von Servosystemen 35, 36 sich auf der durch den Interpolator32 vorgeschriebenen Bahn bewegt. Wenn das Kurvenstück vervollständigt ist, wird ein neuer Eingabebefehl über die Eingabesteuerung gegeben, und der Vorgang wiederholt sich dann mit dem neuen Satz von Informationen.

Der Interpolator gemäß der Erfindung ist im einzelnen in Fig. 2 dargestellt. Die Bezugszeichen, die in dieser Figur verwendet werden, zeigen galvanische Verbindungen zwischen" dem Diagramm an der rechten Seite und den Blockdiagrammen an der linken Seite und unterhalb an. Die Pfeile zeigen die Richtung an. in der die verschiedenen Impulse aufgedrückt werden.

Die den Winkelkoeffizienten bestimmenden Zahlen sind in den sogenannten χ- und r-Registern 37, 38 enthalten. In dem dargestellten Beispiel sind diese als Binärzahlen angenommen. Bei Beginn der Bewegung entsprechen diese Zahlen den Parametern α und b. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Zahl im .v-Register von der Zahl in dem mit Akk. bezeichneten Akkumulatorregister 39 nach dem bekannten Prinzip einer umgekehrten Addition des betreffenden Wertes subtrahiert werden, und die Zahlen in dem y-Register 38 können zur Zahl des Akkumulators 39 hinzugezählt werden. Addition und Subtraktion erfolgen nach der bekannten Methode des Verschiebens der Zahlen durch eine Addier-Baueinheit 40 hindurch, die vom Akkumulator 39 mit Hilfe von Verschiebeimpulsen angesteuert wird, bei denen die Zahl der Impulse gleich der Zahl der binären Ziffern ist, aus denen die Zahl bestehen kann.

Gemäß der Erfindung'wird die Zahl im .ΐ-Register 37 jedesmal dann subtrahiert, wenn die Zähl xrrCAkk. 39 positiv ist, und die Zahl im .v-Register 3S wird jedesmal addiert, wenn die Zahl im Akk. 39 negativ ist. Infolge der Verwendung einer umgekehrten Addition "der Zahl im ^-Register 37 wird das Vorzeichen der Zahl im Akk. 39 positiv oder negativ hierdurch, und nach einer beendeten arithmetischen Operation endet der Übertrag-Flip-Flop 41 mit dem Wert »0« bzw. »1«. Die Stellung dieses Flip-Flops 41 wird über ein Tor 1 an einen weiteren Flip-Flop 42 weitergegeben, der als Übertraggedächtnis-Flip-Flop bezeichnet wird, und zwar durch einen auf jede arithmetische Operation folgenden Prüfimpuls.

Dieser Prüfimpuls, der auf Grund der letzten arithmetischen Operation die Bedingungen für die nächste Operation festsetzt, ergibt auch einen Impuls an die Servovorrichtungen 35, 36, wie er durch den Akkumulator 39 gekennzeichnet ist.

Das Übertraggedächtnis 42 entscheidet über die Tore 4 und 5, ob die Zahl im .v-Register 37 oder im y-Rcgistcr 38 Zugang zu der Addier-Baueinheit 40 bekommt, und daher, ob eine Subtraktion oder eine

Addition als nächste Operation entsprechend der oben angegebenen Regel durchgeführt wird.

Die zu den Servovorrichtungen 35, 36 gehenden Steuersignale werden in Impulsform gegeben, wobei für jede arithmetische Operation ein Impuls zu einer der beiden Servovorrichtungen gesandt wird, und zwar zur .Y-Servovorrichtung 35 im Falle einer Subtraktion und zur y-Servovorrichtung 36 im Falle einer Addition. Der richtige Impulskanal wird durch das Tori bestimmt, das durch das Übertragungs-Gedächtnis 42 gesteuert wird. Das Servosystem ist so ausgelegt, daß jeder eingegangene Impuls eine Einheitsverschiebung des Werkzeuges ergibt.

Bei jeder arithmetischen Operation werden die im .Y-Register 37 und im y-Register 38 vorhandenen Zahlen von den Registern durch das gemeinsame Prinzip einer Serienaddition weitergegeben und werden über getrennte Addier-Subtrahier-Einheiten AS_x (43) und" AS_y (44) an das gleiche Register zurückgegeben. In diesen Einheiten können die Zahlen durch die Ziffer »1« modifiziert werden, vorausgesetzt, daß der zugehörige Übertrag vor der Operation auf »1« eingestellt wurde. Wenn der Übertrag »0« war, so wird die Zahl an das Register unverändert zurückgegeben.

Diese Addier-Subtrahier-Einheiten AS_x (43) und ΛS₁. (44) werden bei der Modifizierung der Zahlen im .v-Registcr 37 und im y-Register 38 in Verbindung mit der Erzeugung von Kreisen und Parabeln verwendet, wo der Winkelkoeffizient modifiziert werden muß. Im Falle eines Kreises sind die Tore 2 und 3 offen, und der Übertrag C_v des .r-Registcrs 37 wird auf »1« jedesmal eingestellt, wenn ein Impuls zur y-ServOvorrichtung 36 gesendet wird, und der Übertrag C₁, wird auf »1« jedesmal eingestellt, wenn ein Impuis zur y-Servovorrichtuns eesendet werden soll.

Die· Höhe der Modifizierung der Zahlen im .v-Register und im y-Register ist deshalb zu jeder Zeit gleich der Zahl der Elemcntarschritte in der betreffenden Koordinatenrichtung, und infolgedessen ändert sich der Winkelkoeffizient entsprechend Gleichung (4).

Ob die Modifizierungen positiv oder negativ sind, hängt von dem betreffenden Quadranten ab, und dies wird durch ein logisches Zeichen bestimmt, das Signale an die Addier-Subtrahier-Einheiten zu deren Einstellung i'ür die richtigen arithmetischen Operationen ausgibt. Eine Änderung von einem Quadranten auf den nächsten wird durch einen Null-Wert im .t-Registcr 37 oder im y-Register 38 angezeigt. Dies muß sich in einer Änderung des Vorzeichens der tatsächlich bearbeiteten Zahl auswirken, und zwar wird dies durch eine Null-Prüfungseinheit Z_x. (45) bzw. Z_y (46) bewirkt, die Signale zur Modifizierung der entsprechenden Vorzcichcngedächtnisse aussehen.

Auf der linken Seite von Fig. 2 ist ein Block mit »Vorzeichenmodifizierung« 47 bezeichnet, der seine Information von den Null-Prüfeinheiten Z_11x (48), Z_(/J. (49), Z_x (45) und Z₁, (46) der Nulldurchgänge von .ix, .Iy, χ und y erhält, um das Vorzeichen Γ dieser Größen zu ändern.

Signale für die richtige arithmetische Operation in den verschiedenen Addier-Subtrahier-Einheiten zusammen mit der Richtung der Bewegung werden von einer Vorzcichenlogik gegeben, die von den betreffenden augenblicklich existierenden Vorzeichen abhängt.

Bei Erzeugung einer geraden Linie sind die Tore 2 und 3 so geschlossen, daß die Zahlen in den x- und y-Registem 37, 38 nicht geändert werden, und der Winkelkoeffizient bleibt damit konstant.
Zur Erzeugung einer Parabel ist eines der Tore 2 oder 3 offen, und die Modifizierung einer der Zahlen tritt nun ein. Wenn die Zahl im .r-Register 37 modifiziert wird, so ist die Achse der Parabel parallel zur Y-Achse, und umgekehrt.

ίο Damit kann die Art der Kurve durch Steuerung der Tore 2 und 3 erreicht werden, und die ganze übrige Einrichtung bleibt ungeändert.

Die erforderlichen Parameter für die Erzeugung einer geraden Linie, eines Kreises oder einer Parabel im obigen Beispiel sind wie folgt:

Gerade Linie:

Koordinatenunterschiede Jχ und .Iy zwischen Endpunkt und Anfangspunkt des Kurvenstückes, wobei beide Zahlen durch numerische und Vorzeichenwerte bestimmt sind.

Kreis:

Koordinatenunterschiede .ix und Jy zwischen dem Endpunkt und dem Anfangspunkt des Boaens und die Koordinatenunterschiede χ und y zwischen dem Mittelpunkt und dem Anfangspunkt. Alle Zahlen sind mit numerischen Zeichenwerten gegeben. Eine zusätzliche Informatien ist die Richtung der Drehung, die im Uhrzeigersinn (festgestellt durch 7_K=—) oder· entgegen dem Uhrzeigersinn (festgestellt durch T_K= —) sein kann.

Parabel:
35

Koordinatenunterschiede ix und .Iy zwischen Endpunkt und Anfangspunkt des Kurvenstückes. Abstand zwischen Achse der Parabel und Anfangspunkt, Schcitclradius, wobei alle Zahlen numerisch und mit Vorzeichenwerten gegeben werden. Die Drehrichtung wird durch einen Kreis (7=4- oder —) angegeben. Zusätzliche Information über die axiale Orientierung wird durch das Vorzeichen T₁,= 4- gegeben, was bedeutet, daß die Achse parallel zur Y-Achse ist, oder von dem Zeichen 7_P= —, wobei die Achse parallel zur Af-Achse ist.

Der untere Teil der F i u. 2 zeigt einen mit »Bahngeschwindigkcit-Taktgeber« 50 bezeichneten Block. Der Taktgeber bestimmt die Bahngeschwindigkeit des Werkzeuges dadurch, daß cine Anzahl von Impulsen pro Zeiteinheit (Taktimpulse) übertragen werden, und jeder Impuls aktiviert einen Tmpulskettengenerator 51, der eine Impulskette, gefolgt von einem Prüfiinpuls, ausgibt, wodurch eine arithmetische Operation in Gang gesetzt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Digital arbeitender Interpolator für eine numerische Bahnsteuerung, dem zwei erste Bestimmungsgrößen zur Bestimmung des Bahnendes Cs und eine weitere zweite Bestimmungsgröße zur Charakterisierung der zu durchlaufenden Bahn eingegeben werden und der digitale Steuerimpulse fair mindestens zwei Stellglieder erzeugt, ge-

kenn ζ ο i c h not durch folgende Interpolationssch ritte

A. Eingabe einer Zahl bestimmten ersten Vorzeichens in einen Speicher,

B. Durchführen einer Grund-Rechenoperation (addieren oder subtrahieren) mit der ersten Ik>timmungsgröße α und der eingegebenen Zahl, wobei diese erste Bestimmungsgröße mit einem dem ersten Vorzeichen entgegengesetzten zweiten Vorzeichen versehen wird.

C. wiederholte Durchführung der in B genannten einen Grund-Rechenoperation, bis sich das Vorzeichen der sich aus der Grund-Rechenoperation ergebenden Zahl ändert.

D. Erzeugung von Steuerimpulsen für eines der Stellglieder nach jeder Grund-Rechenope-•ation.

E. inch Erreichen des ersten Vorzeichens bei Jjr sich aus C ergebenden Zahl Durchfüh-1.mg einer Grund-Rechenoperation mit der >xh aus C ergebenden Zahl und der mit dem ■weiten Vorzeichen versehenen zweiten Be-■.timmungsgröße b,

F. wiederholte Durchführung der in E genannten Grund-Rechenoperationen, bis sich das Vorzeichen der aus der Grund-Rechenoperation ergebenden Zahl ändert,

Cj. Erzeugung von Steuerimpulsen für das andere der Stellglieder nach jeder Grund-Rechenoperation.

Ii. wechselweise Wiederholung der unter B

bis G genannten Arbeitsschritte,
! Beendigung der Arbeitsschritte, wenn

nt,

35

ist. wobei

ii„ = Anzahl der mit der Bestimmungsgröße α durchzuführenden Grund-Rechenoperationen.

ίο

n_b = Anzahl der mit der Bestimmungsgröße b durchzuführenden Grund-Rechenoperationen.

a = erste Bestimmungsgröße.

b = zweite Bestimmungsgröße ist.

2. Interpolator nach Anspruch 1, dadurch gegekennzeichnet, daß ein erster Reversierzähler zur Zählung der Größe /;„ und ein zweiter Reversierzähler zur Zählung der Größe n_h vorgesehen ist.

3. Interpolator nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Zahl ersten Vorzeichens — 0 oder —0 ist.

4. Interpolator nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Bestimmungsgrößen die kartesischen Koordinaten des Bahnendes sind.

5. Interpolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Bestimmungsgröße aus der Anzahl der die ersten und zweiten Bestimmungsgrößen definierenden Wörter abgeleitet ist und daß zur Zählung der Wörter ein den Bahncharakter angebender -Zähler vorgesehen ist.

6. Interpolator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Bestimmungsgröße α bzw. /; bei von einer Geraden abweichenden Bahn nach jeder Grund-Rechenoperation den Gesetzen der Bahn entsprechend modifizierbar ist.

7. Interpolator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen Gerade, Kreise oder Hyperbeln sind.

S. Interpolator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Stellgliedern erzeugten Weglängen ganzzahlige Brüche der den ersten und zweiten Bestimmungsgrößeii entsprechenden Weglängen sind.

4ύ In Betracht gezogene Druckschriften:
»AEG Mitteilungen«,"l%l, Nr. 1/2, S. 34 bis 44.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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