DE1243768B

DE1243768B - Schaltungsanordnung zur Positionierung eines beweglichen Teiles, insbesondere fuer Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE1243768B
Application number: DE1966V0030537
Authority: DE
Inventors: Hartmut Hennig
Original assignee: MAGDEBURG WERKZEUGMASCH
Current assignee: MAGDEBURG WERKZEUGMASCH
Priority date: 1966-03-03
Filing date: 1966-03-03
Publication date: 1967-07-06

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

G 05b

G05f

Deutsche Kl.: 21c-46/54

Nummer 1243 768

Aktenzeichen: V 30537 VIII b/21 c

Anmeldetag: 3. März 1966

Auslegetag: 6. Juli 1967

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Positionierung eines beweglichen Teiles, insbesondere für Werkzeugmaschinen, unter Verwendung des Richtungsausganges einer Vergleicherschaltung für die Feststellung des Vorzeichens der Differenz zwischen zwei binären Zahlen, die Soll-und Istwerten entsprechen, bei deren Koinzidenz ein Abschaltelement für den Positionierantrieb erregt wird, bei der die Bewegungsrichtung zusätzlich programmiert ist.

Es sind Positioniersteuerungen bekannt, die die Übereinstimmung von SoU- und Istwert feststellen können. Beim Einfahren eines beweglichen Gliedes kann jedoch der Zeitraum der Übereinstimmung so kurz sein, daß Abschaltelemente nur dann ansprechen, wenn zusätzliche Mittel zur Aufrechterhaltung des Abschaltsignals verwendet werden. Bei größeren Einfahrgeschwindigkeiten ergibt sich ferner der Nachteil, daß die Istwertbildung in den Spuren der höchsten Abtastfrequenzen versagt und deshalb zusätzliche Mittel zur Ausschaltung dieser Spuren erforderlich werden. Mit diesen Einrichtungen ist es außerdem nicht möglich, festzustellen, in welcher Bewegungsrichtung der Sollwert in bezug auf den Istwert liegt. Hieraus ergibt sich besonders bei großen Geschwindigkeiten des beweglichen Gliedes die Gefahr, daß die Eingabe einer falschen Zahl oder der falschen Bewegungsrichtung das bewegliche Glied bis in seme Endstellung fahren läßt, was zu Zerstörungen führen kann.

Es sind weiterhin Vergleicherschaltungen bekannt, bei denen richtungsbestimmende Signale erzeugt werden, welche das Vorzeichen einer Differenz sowie die Übereinstimmung der beiden Zahlen erkennen lassen. Solche Schaltungen weisen den Nachteil auf, daß sie in den einzelnen Vergleichsstellen verschiedenen Aufwand beinhalten und dadurch die Anwendung wirtschaftlicherer Fertigung hemmen. Außerdem sind bei solchen Schaltungen zwei Ausgänge vorhanden, welche beide von allen Vergleichsstellen beeinflußt werden und deshalb einen erheblichen Umfang an Schaltmitteln erfordern.

Außerdem sind Vergleicherschaltungen bekannt, die die Differenz zwischen den beiden Zahlen ermitteln. Hierbei wird der Übertragsausgang zur Erkennung des Vorzeichens der Differenz verwendet und hieraus ein richtungsbestimmendes Signal abgeleitet. Die Koinzidenz beider Zahlen ergibt sich am Differenzausgang beim Verschwinden der Differenz.

Auch hierbei ist nachteilig, daß zusätzliche Mittel erforderlich sind, um aus allen Vergleicherstellen das Verschwinden der Differenz zu signalisieren. Für den Fall einer falschen Eingabe oder Verarbeitung des Schaltungsanordnung zur Positionierung eines
beweglichen Teiles, insbesondere für
Werkzeugmaschinen

Anmelder:

VEB Werkzeugmaschinenfabrik Magdeburg,
Magdeburg, Mittagstr. 16

Als Erfinder benannt:
Hartmut Hermig, Magdeburg

Sollwertes kann eine Bewegung entstehen, die der gewünschten entgegengerichtet ist. Bei großen Geschwindigkeiten sind dadurch ebenfalls Zerstörungen möglich.

Die Erfindung bezweckt eine Verringerung des Aufwandes in der zur Positionierung erforderlichen Vergleicherschaltung durch einfache und gleiche Ausführung in jeder Vergleicherstelle, wodurch größte Funktionssicherheit gewährleistet ist und weiterhin Maschinenschäden und Werkzeugbruch, die durch Fehlprogrammierungen der Bewegungsrichtung entstehen können, auszuschalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Positionierung eines beweglichen Teiles, unter Verwendung des Richtungsausganges einer Vergleicherschaltung für die Feststellung des Vorzeichens der Differenz zwischen zwei binären Zahlen, die Soll- und Istwert entsprechen, bei deren Koinzidenz ein Abschaltelement für den Positionierantrieb erregt wird, bei der die Bewegungsrichtung zusätzlich programmiert ist, zu schaffen, bei der der Richtungsausgang zur Ermittlung der Koinzidenz und Auslösung des Abschaltelementes für den Positionierantrieb verwendet und ohne zusätzliche Speichermittel die Erregung des Abschaltelementes in Bewegungsrichtung hinter dem Koinzidenzbereich aufrechterhalten werden soll, wobei für den Positionierantrieb eine Verriegelungsschaltung vorzusehen ist, die bei Nichtübereinstimmung zwischen programmierter Bewegungsrichtung und aus dem Soll- Istwertvergleich ermittelter Bewegungsrichtung ansprechen soll.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ■ der Richtungsausgang über Umschaltmittel wahlweise direkt oder über ein Negationsglied mit dem Abschaltelement des Positionierantriebs verbunden ist und die jeweilige Stellung des Umschaltmittels durch

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Claims

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die im Programm gewählte Bewegungsrichtung so Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgenderfestgelegt ist, daß das Abschaltelement durch das im maßen: Fig. 2 zeigt das Schaltverhalten einer Ver-Koinzidenzbereich und in Bewegungsrichtung nach gleicherstelle. Hierin ist der Schaltzustand des Überdem Koinzidenzbereich vorhandene Potential des tragsausganges Üa in Abhängigkeit von den Kombi-Richtungsausganges erregbar ist, wobei in der Be- 5 nationen der Schaltzustände des Sollwertes S, des wegungsrichtung, in welcher die Erregung des Ab- Istwertes / und des Übertragseinganges Üe darschaltelementes um den Betrag der kleinsten Ver- gestellt. Aus der Schalttabelle geht hervor, daß die gleicherstelle versetzt ist, ein Korrektursignal zur Be- jeweilige Vergleicherstelle 1 nur dann ein Signal abseitigung des Versatzes anliegt. gibt, wenn die Differenz D = J-(S+ Üe) negativ

Als technische Auswirkungen ergeben sich die io wird. Unter der Voraussetzung, daß jeder Vergleicher-Tatsachen, daß das Signal zur Erregung des Abschalt- stelle 1 eine Wertigkeit zugeordnet ist, welche größer elementes in beiden Bewegungsrichtungen im Koinzi- als die Summe der Wertigkeiten aller niedrigeren denzbereich beginnt und über diesen hinaus als sta- Vergleicherstellen 1 ist, zeigt das vorhandene Signal tisches Signal aufrechterhalten wird. Damit ist die am Richtungsausgang 6 an, daß die Differenz Sicherheit der Abschaltung auch bei größeren Ge- 15 D = / — S im gesamten Vergleicher negativ ist, also schwindigkeiten gegeben, Die irrtümliche oder durch der Istwert unterhalb des Sollwertes liegt. Demgegen-Störungen verursachte Eingabe der falschen Be- über führt der Richtungsausgang 6 kein Signal, wenn wegungsrichtung oder eines Sollwertes, der zu der der Istwert gleich oder größer als der Sollwert ist. ungewollten Bewegungsrichtung führen würde, ver- Wird nun das direkte Signal des Richtungsausganges 6 hindert die Auslösung der Bewegung, so daß Zer- 20 zur Erregung des Abschaltelementes 12 verwendet, so störungen hierdurch ausgeschlossen sind. zeigt die Fläche 17 in F i g. 3 den erregten Zustand

Als ökonomische Auswirkungen treten in Er- des Abschaltelementes 12 an, welcher für die in Bescheinung, daß der Vergleicher aus gleichen Bau- wegungsrichtung 15 fallenden Istwerte im Einschaltgruppen pro Vergleicherstelle aufgebaut ist, daß punkt 19 einsetzt. Das negierte Signal des Riehtungskeine Mittel zur Abschaltung der mit hoher Abtast- 25 ausganges 6 hingegen erregt das Abschaltelement 12 frequenz arbeitenden Spuren und zur Zusammen- entsprechend der Fläche 18 bei in Bewegungsrichtung fassung der Teilergebnisse der einzelnen Vergleicher- 16 steigenden Istwerten. Die Auswahl des direkten stellen erforderlich sind und daß der Vergleicher mit oder negierten Signals des Richtungsausganges 6 ernur einem Ausgang auskommt, folgt durch die programmierte Bewegungsrichtung

Die Erfindung soll nachstehend an einem Aus- 30 mittels der Signale auf den Leitungen 13 und 14, führungsbeispiel näher erläutert werden. In der wobei die Bewegungsrichtung 15 das Konjunktions-Zeichnung zeigt glied 10 und die Bewegungsrichtung 16 das Konjunk-

F i g. 1 die Schaltungsanordnung, tionsglied 11 einschaltet. Es ist nun im Interesse eines

F i g. 2 die Schalttabelle einer Vergleicherstelle und geringen Überlaufes beim Abschalten des Positionier-

Fig. 3 ein Diagramm mit den Zuständen des Ab- 35 antriebs notwendig, daß das Abschaltelement schon

schaltelementes. im Koinzidenzbereich erregt wird. Für die Bewegungs-

Der Vergleicher besteht aus Vergleicherstellen 1 richtung 16 mit steigenden Istwerten ist die Er-

mit Eingängen2 für den SollwertS, Eingängen3 für füllung dieser Forderung aus der Fläche 18 in Fig. 3

den Istwert J und einem Eingang für die Korrektur ersichtlich.

um eine kleinste Einheit, im folgenden Korrektur- 40 Für die Bewegungsrichtung mit fallenden Istwerten

eingang 4 genannt. Die einzelnen Vergleicherstellen 1 ist jedoch der Versatz 21 um eine kleinste Einheit

sind durch Leitungen 5 verbunden, die die Über- vorhanden. Zur Beseitigung dieses Versatzes wird

träge Ü zur nächsthöheren Vergleicherstelle führen, eine Verlagerung des Schaltpunktes 19 zum Schalt-

wobei Üe Übertragseingang und Üa Übertragsaus- punkt 20 vorgenommen, indem ein Korrektursignal

gang der Vergleicherstellen 1 darstellen. Der einzige 45 zwangläufig mit der programmierten Bewegungsrich-

Ausgang des Vergleichers, im folgenden Richtungs- tung 15 an den Korrektureingang 4 gelegt wird. Die-

ausgang 6 genannt, ist einmal direkt über die Lei- ses Korrektursignal vergrößert den Sollwert um eine

tang 7 und ein Konjunktionsglied 10 und zum anderen kleinste Einheit, so daß die Erregung des Abschalt-

über ein Negationsglied 8, eine Leitung 9 und ein elementes 12 auch in Bewegungsrichtung 15 schon im

Konjunktionsglied 11 mit einem Abschaltelement 12 50 Koinzidenzbereich erfolgt,
des Positionierantriebs verbunden. Eine Leitung 13

führt von einem nicht gezeigten Programmgeber zu Patentanspruch:
dem Konjunktionsglied 10 und zum Korrektureingang 4. Eine Leitung 14 führt vom Programm- Schaltungsanordnung zur Positionierung eines geber zu dem Konjunktionsglied 11. Die Bewegungs- 55 beweglichen Teiles, insbesondere für Werkzeugrichtung mit fallenden Istwerten ist mit 15 und die maschinen, unter Verwendung des Richtungsmit steigenden Istwerten mit 16 bezeichnet. Der er- ausganges einer Vergleicherschaltung für die regte Zustand des Abschaltelementes 12 ist für die Feststellung des Vorzeichens der Differenz zwi-Bewegungsrichtung 15 als Fläche 17 und für die Be- sehen zwei binären Zahlen, die Soll- und Istwegungsrichtung 16 als Fläche 18 dargestellt. Die 60 werten entsprechen, bei deren Koinzidenz ein notwendigen Einschaltpunkte für das Abschalt- Abschaltelement für den Positionierantrieb erregt element 12 stehen mit der Differenz D zwischen Ist- wird, bei der die Bewegungsrichtung zusätzlich und Sollwert in Beziehung und sind für die Be- programmiert ist, dadurch gekennzeichwegungsrichtung 16 mit Einschaltpunkt 19 und net, daß der Richtungsausgang (6) über Umfiir die Bewegungsrichtung 15 mit Einschaltpunkt 20 65 schaltmittel (10; U) wahlweise direkt oder über bezeichnet. Der Versatz um eine kleinste Einheit ein Negationsglied (8) mit dem Abschaltelement zwischen den Einschaltpunkten 19 und 20 ist mit 21 (12) des Positionierantriebes verbunden ist und bezeichnet. die jeweilige Stellung des Umschaltmittels (10; 11)