DE1290183B - Modulationsverfahren fuer die elektronische Steuerung von Werkzeugmaschinen und Schaltungsanordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Modulationsverfahren fuer die elektronische Steuerung von Werkzeugmaschinen und Schaltungsanordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number
DE1290183B
DE1290183B DEB84722A DEB0084722A DE1290183B DE 1290183 B DE1290183 B DE 1290183B DE B84722 A DEB84722 A DE B84722A DE B0084722 A DEB0084722 A DE B0084722A DE 1290183 B DE1290183 B DE 1290183B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
output
pulse
input
gate
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEB84722A
Other languages
English (en)
Inventor
Rosener Harvey James
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bunker Ramo Corp
Original Assignee
Bunker Ramo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bunker Ramo Corp filed Critical Bunker Ramo Corp
Publication of DE1290183B publication Critical patent/DE1290183B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/33Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/33Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device
    • G05B19/35Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control
    • G05B19/351Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Modulationsverfahren für die elektronische Steuerung von Werkzeugmaschinen, mittels dessen aus zwei zugeführten Impulsfolgen mit gleicher Frequenz und mit konstantem Phasenunterschied unter Steuerung von Befehlssignalen eine Steuerimpulsfolge erzeugt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Modu-Iationsverfahrens.
  • Bei einer bekannten elektronischen Steuerung für Werkzeugmaschinen ist zur Verstellung von beispielsweise des Werkzeugtisches entlang einer Koordinatenachse jeweils ein Positionierungsregelkreis vorgesehen, dem als Führungsgröße eine Steuerrechteckwelle zugeführt wird, die in bezug auf eine Bezugsrechteckwelle phasenmoduliert ist. Die Größe und das Vorzeichen der Phasenmodulation der Steuerrechteckwelle gegenüber der Bezugsrechteckwelle ist proportional der gewünschten Verstellung des Werkstücktisches.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Modulationsverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben zu schaffen, mittels dessen bzw. der aus zwei zugeführten Impulsfolgen mit gleicher Frequenz und mit konstantem Phasenunterschied unter Steuerung von Befehlssignalen, die beispielsweise von einem Aufzeichnungsträger abgelesen werden, eine Steuerimpulsfolge zu erzeugen, aus der dann in einfacher Weise eine phasenmodulierte Steuerrechteckwelle hergeleitet werden kann.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch ein Modulationsverfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß an die Eingänge einer Schaltung die beiden Impulsfolgen angelegt werden, von denen bei Abwesenheit eines an einen weiteren Eingang anzulegenden Befehlssignals die Impulse einer der beiden Impulsfolgen zum Ausgang der Schaltung durchgeschaltet werden, und die Schaltung durch jedes Befehlssignal derart umgeschaltet wird, daß dann die Impulse der anderen Impulsfolge zum Ausgang durchgeschaltet werden, und daß bei der Umschaltung der zeitliche Abstand zwischen dem letzten Impuls der einen Impulsfolge und dem ersten Impuls der anderen Impulsfolge je nach Vorzeichen der Befehlssignale gegenüber dem konstanten zeitlichen Abstand aufeinanderfolgender Impulse einer der Impulsfolgen vergrößert oder verkleinert wird.
  • Zur Durchführung dieses Verfahrens eignet sich eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß drei UND-Gatter mit jeweils drei Eingängen vorgesehen sind, deren Ausgänge mit dem Eingang eines monostabilen Multivibrators verbunden sind, von dessen Ausgang die Steuerimpulsfolge abgenommen wird, die eine Impulsfolge an einen Eingang des einen UND-Gatters, die andere Impulsfolge an den entsprechenden Eingang des anderen UND-Gatters und beide Impulsfolgen an den Eingang eines anderen monostabilen Multivibrators angelegt sind, dessen Ausgang mit einem Eingang des weiteren UND-Gatters sowie über ein UND-Gatter, das vom Setzausgang einer bistabilen Kippschaltung gesteuert ist, mit dem Eingang eines weiteren monostabilen Multivibrators verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Rücksetzeingang der bistabilen Kippschaltung verbunden ist, an deren Setzeingang die Befehlssignale angelegt werden und deren Rücksetzausgang über einen weiteren zusätzlichen monostabilen Multivibrator und über einen Inverter mit dem anderen Eingang des weiteren UND-Gatters, an dessen weiterem Eingang das invertierte Vorzeichensignal anliegt, sowie zusätzlich über ein vom Vorzeichensignal gesteuertes UND-Gatter und einem Inverter mit den anderen Eingängen des einen und des anderen UND-Gatters verbunden ist, und eine weitere bistabile Kippschaltung vorgesehen ist, deren Eingang mit dem Ausgang des zusätzlichen monostabilen Multivibrators verbunden ist und deren Setzausgang über einen Inverter mit dem weiteren Eingang des einen UND-Gatters und dessen Rücksetzausgang über einen Inverter mit dem weiteren Eingang des anderen UND-Gatters verbunden ist.
  • Die Modulationsvorrichtung nach der Erfindung arbeitet außerordentlich zuverlässig und zeichnet sich durch geringe Störanfälligkeit aus, das bei der elektronischen Steuerung von Werkzeugmaschinen zur Fertigung großer Serien gleicher Teile von besonderer Wichtigkeit ist.
  • Die Erfindung wird nun näher an Hand der Zeichnung erläutert, die ein Schaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des Modulationsverfahrens nach der Erfindung zeigt.
  • Ein nicht gezeigter 100-kHz-Steueroszillator liefert eine A-Impulsfolge und eine B-Impulsfolge, wobei die A-Impulse zeitlich versetzt zu den B-Impulsen auftreten. Die A-Impulse haben einen zeitlichen Abstand zueinander von 10 Mikrosekunden und die B-Impulse einen zeitlichen Abstand zueinander von 10 Mikrosekunden. Die A-Impulsfolge ist an die Klemme 16 der Schaltung 12 angelegt, während die B-Impulsreihe an die Klemme 17 angelegt ist.
  • Die beispielsweise von einem Aufzeichnungsträger abgelesenen Befehlsimpulse werden an die Eingangsklemme 14 der Schaltung 12 angelegt. Jeder Befehlsimpuls soll eine Bewegung beispielsweise des Werkzeugtisches einer Werkzeugmaschine um eine Einheit bewirken. Die Richtung der Bewegung hängt vom Vorzeichensignal ab, das an die Eingangsklemme 10 gelegt wird. Bei negativen Vorzeichen liegt an der Eingangsklemme 10 ein niedriges Potential, bei positivem Vorzeichen ein hohes Potential.
  • Im Fall eines positiven Programmvorzeichens befindet sich der Ausgang des Gatters 20 auf hohem Potential, da an die Klemme 22 ein niedriges Potential oder Erdpotential angelegt ist und sich daher der Ausgang des Inverters 24 auf hohem Potential befindet. Da am Ausgang des Gatters 20 hohes Potential liegt, befindet sich der Ausgang des ODER-NICHT-Gatters 26 auf niedrigem Potential und der Ausgang des Inverters 28 auf hohem Potential.
  • Bevor ein Befehlsimpuls an der Klemme 14 anliegt, triggert ein der Klemme 16 zugeführter A-Impuls oder ein der Klemme 17 zugeführter B-Impuls den monostabilen Multivibrator 30, dessen verzögertes Ausgangssignal an einen Impulsformer 32 angelegt wird, der auf die abfallende Flanke des vom Multivibrator 30 gelieferten Signals einen Ausgangsimpuls liefert, vom UND-Gatter 34 nicht durchgelassen wird, da sich die bistabile Kippschaltung 36 zu dieser Zeit in. zurückgesetztem Zustand befindet und ihr Setzausgang, der mit der Emitterfolgerstufe 38 verbunden ist, sich auf niedrigem Potential befindet. Der monostabile Multivibrator 40 befindet sich in seinem stabilen Zustand, so daß sich sein Ausgang auf hohem Potential befindet. Der Ausgang des Inverters 42 befindet sich deshalb auf niedrigem Potential, so daß das Gatter 44 gesperrt wird, dem auch die Ausgangsimpulse vom Impulsformer 32 zugeführt werden.
  • Befindet sich die bistabile Kippschaltung 46 im zurückgesetzten Zustand, dann liegt daher am Setzausgang niedriges Potential und am Rücksetzausgang hohes Potential, so daß sich der Ausgang des Inverters 48 auf hohem Potential befindet, während der Ausgang des Inverters 30 sich auf niedrigem Potential befindet. Da sich der Ausgang des NICHT-ODER-Gatters 26 auf niedrigem Potential befindet, ist das UND-Gatter 54 gesperrt, und sein Ausgang befindet sich auf niedrigem Potential. Dementsprechend befindet sich der Ausgang des Inverters 56 auf hohem Potential, so daß die Gatter 60 und 62 zur Durchschaltung vorbereitet sind. Da das Gatter 60 auch durch das Ausgangssignal des Inverters 48 zur Durchschaltung vorbereitet ist, werden die von der Klemme 17 kommenden B-Impulse vom Gatter 60 zum monostabilen Multivibrator 66 hindurchgelassen. Am Ausgang des monostabilen Multivibrators 66 erscheint daher eine Folge von negativen Impulsen von einer Mikrosekunde Dauer. Die Impulse haben dabei einen Abstand von 10 Mikrosekunden, falls der Abstand der B-Impulse 10 Mikrosekunden beträgt. Diese unmodulierte Impulsfolge kann durch den Inverter 68 invertiert werden, so daß eine Folge von positiven Impulsen entsteht. Diese können einer Frequenzteilerkette zur Erzeugung einer Befehlsrechteckwelle zugeführt werden.
  • Wenn die bistabile Kippschaltung 46 im gesetzten Zustand wäre, würde am Ausgang des Inverters 50 hohes Potential liegen, und die der Klemme 16 zugeführte A-Impulsfolge würde zum monostabilen Multivibrator 66 übertragen werden.
  • Vom Zustand der bistabilen Kippschaltung 46 hängt es also ab, ob die A-Impulsfolge oder die B-Impulsfolge zum Multivibrator 66 übertragen wird.
  • Falls ein einem positiven Programmvorzeichen entsprechendes Signal an der Klemme 10 liegt und der Klemme 14 ein Befehlssignal zugeführt wird, wird die bistabile Kippschaltung 36 gesetzt, deren Setzeingang mit der Klemme 14 verbunden ist. Dadurch wird das Gatter 34 zur Durchschaltung vorbereitet. Der nächste A- oder B-Impuls wird auf diese Weise durch das Gatter 34 zu einem monostabilen Multivibrator 72 übertragen, dessen verzögertes Ausgangssignal zum Zurücksetzen der bistabilen Kippschaltung 36 dient. Nach dem Zurücksetzen der bistabilen Kippschaltung 36 liegt am Zurücksetzausgang hohes Potential, wodurch der monostabile Multivibrator 40 getriggert wird. Am Ausgang des monostabilen Multivibrators 40 fällt nach einer Gesamtverzögerung von etwa 4 Mikrosekunden bezüglich des Auftretens des A- oder B-Impulses, der den monostabilen Multivibrator 30 triggert, das Potential auf einen niedrigen Wert. Am Ausgang des monostabilen Multivibrators 40 liegt für eine Zeitdauer von 4 Mikrosekunden in der dargestellten Ausführungsform niedriges Potential, d. h. während eines Zeitintervalls, in dem der nächste A- oder B-Impuls auftritt. Wenn also am Gatter 34 ein A-Impuls ankommt, nachdem es durch einen Befehlsimpuls zur Durchschaltung vorbereitet wurde, befindet sich der Ausgang des monostabilen Multivibrators 40 zur Zeit des Auftretens des nächsten B-Impulses auf niedrigem Potential. Wenn umgekehrt am Gatter 34 ein B-Impuls ankommen würde, befände sich der Ausgang des monostabilen Multivibrators 40 beim Auftreten des nächsten A-Impulses an der Klemme 16 auf niedrigem Potential. Das niedrige Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 40 wird in ein hohes Ausgangssignal durch den Inverter 42 umgewandelt, das jedoch nicht durch das Gatter 54 übertragen wird, da der Ausgang des NICHT-ODER-Gatters 26 auf niedrigem Potential liegt. (Ein an das Gatter 60 angelegter B-Impuls würde in der nachfolgend beschriebenen Weise unterdrückt, wenn das Programmvorzeichen negativ wäre.) Das auf hohem Potential befindliche Ausgangssignal des Inverters 42 bereitet das Gatter 44 zur Durchschaltung vor, so daß es den A- oder B-Impuls überträgt, der während des Intervalls auftritt, in dem am Ausgang des monostabilen Multivibrators niedriges Potential liegt.
  • Falls beispielsweise nach Auftreten eines Befehlsimpulses ein A -Impuls durch das Gatter 34 übertragen würde, wird der 5 Mikrosekunden nach diesem A-Impuls folgende B-Impuls durch das Tor 44 zu dem monostabilen Multivibrator 66 übertragen. Wenn von dem durch das Gatter 34 übertragenen A-Impuls angenommen wird, daß er zum Zeitpunkt Null an der Klemme 16 erscheint, dann erscheint der nächste B-Impuls 5 Mikrosekunden später. Der zu diesem Zeitpunkt erscheinende B-Impuls wird durch das Gatter 60 ohne wesentliche Verzögerung übertragen und stellt so ein normales, unmoduliertes Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 66 dar. Der 5 Mikrosekunden nach dem A-Impuls auftretende B-Impuls wird jedoch durch den monostabilen Multivibrator 30 durch den Impulsformer 32 übertragen, so daß zu diesem Zeitpunkt ein B-Impuls durch das Tor 44 zum monostabilen Multivibrator übertragen wird.
  • Nach einer vorgegebenen Zeit steigt das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 40 wieder auf einen hohen Wert an und triggert dann die bistabile Kippschaltung 46, z. B. vom Zurücksetz- in den Setzzustand. Dadurch wird das Gatter 60 gesperrt und das Gatter 62 zum Zeitpunkt 8 Mikrosekunden nach dem Auftreten des A-Impulses an der Klemme 16 zum Durchschalten vorbereitet, so daß der nächste nachfolgende A-Impuls, der zum Zeitpunkt 10 Mikrosekunden auftritt, durch das Gatter 62 übertragen wird. Demgemäß hat das Anlegen eines Befehlsimpulses an die Klemme 14 die übertragung eines zusätzlichen Impulses durch das Gatter 44 und darüber hinaus zur Folge, daß von der Übertragung von B-Impulsen über das Gatter 60 auf Übertragung von A-Impulsen über das Gatter 62 umgeschaltet wird. Der durch das Gatter 60 zum Zeitpunkt 5 Mikrosekunden übertragene B-Impuls triggert den monostabilen Multivibrator 66, so daß der weitere durch das Gatter 44 zum Zeitpunkt 5 Mikrosekunden übertragene Impuls keine Wirkung auf das Ausgangssignal des Inverters 68 hat. Der monostabile Multivibrator 66 liefert jedoch einen 1 Mikrosekunde andauernden Ausgangsimpuls, der zum Zeitpunkt 5 Mikrosekunden beginnt, und er liefert einen weiteren Ausgangsimpuls, der zum Zeitpunkt 10 Mikrosekunden beginnt. Ein Befehlsimpuls bewirkt also, daß der zeitliche Abstand zwischen dem letzten Impuls, der einen Impulsfolge und dem ersten Impuls der anderen Impulsfolge etwa 5 Mikrosekunden beträgt.
  • Falls die bistabile Kippschaltung 46 zum Zeitpunkt des Auftretens des Befehlsimpulses gesetzt wäre und ein zum Zeitpunkt Null auftretender A-Impuls durch das Gatter 34 zum Zeitpunkt 1 Mikrosekunde und durch das Gatter 62 zum Zeitpunkt Null übertragen würde, würde der zum Zeitpunkt 10 Mikrosekunden auftretende A-Impuls durch das Gatter 62 blockiert werden, da zum Zeitpunkt 8 Mikrosekunden die bistabile Kippschaltung 46 durch das verzögerte Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 40 zurückgesetzt worden wäre. In diesem Fall wird der zum Zeitpunkt 5 Mikrosekunden am Ausgang des Impulsformers 32 auftretende B-Impuls den monostabilen Multivibrator 66 triggern. Demgemäß bewirkt bei anfänglich gesetzter bistabiler Kippschaltung 46 der A-Impuls zum Zeitpunkt Null einen negativen Impuls am monostabilen Multivibrator 66 zum Zeitpunkt Null, und der verzögerte B-Impuls, der durch das Gatter 44 übertragen wurde, bewirkt einen negativen Ausgangsimpuls des monostabilen Multivibrators 66, der zum Zeitpunkt 5 Mikrosekunden beginnt, worauf das Gatter 60 B-Impulse zu den Zeitpunkten 15 Mikrosekunden, 25 Mikrosekunden usw. beim Fehlen von weiteren Befehlsimpulsen liefert.
  • Bei negativen Programmvorzeichen liegt an der Klemme 10 niedriges Potential, so daß das Gatter 20 nicht durchgeschaltet wird, die beiden Eingänge des NICHT-ODER-Gatters 26 sich auf niedrigem Potential, der Ausgang sich auf hohem Potential befindet.
  • Wenn nun an der Klemme 14 ein Befehlsimpuls auftritt, und durch das Gatter 34 zum Zeitpunkt 1 Mikrosekunde ein A-Impuls übertragen wird, weist der monostabile Multivibrator 40 ein auf niedrigem Potential befindliches Ausgangssignal zwischen den Zeitpunkten 4 und 8 Mikrosekunden auf, und am Ausgangssignal des Inverters 42 liegt daher hohes Potential, das durch das Gatter 54 übertragen wird, da es durch das Ausgangssignal des NICHT-ODER-Gatters 26 durchgeschaltet ist. Der positive Impuls vom UND-Gatter 54 zwischen den Zeitpunkten 4 Mikrosekunden und 8 Mikrosekunden wird durch den Inverter 56 invertiert, um die Gatter 60 und 62 in dem Zeitintervall von 4 Mikrosekunden bis 8 Mikrosekunden zu sperren. Auf diese Weise wird der an der Klemme 17 zum Zeitpunkt 5 Mikrosekunden auftretende B-Impuls, falls die bistabile Kippschaltung 46 zurückgesetzt ist, durch das Ausgangssignal des Inverters 56 blockiert. Weiterhin triggert zum Zeitpunkt 8 Mikrosekunden der monostabile Multivibrator 40 die bistabile Kippschaltung 46 in den Setzzustand, wodurch das Gatter 62 vorbereitet und der zum Zeitpunkt 10 Mikrosekunden auftretende A-Impuls übertragen wird. Da angenommen ist, daß die bistabile Kippschaltung 46 zurückgesetzt ist, folgt also auf einem zum Zeitpunkt minus 5 Mikrosekunden auftretenden B-Impuls ein zum Zeitpunkt 10 Mikrosekunden auftretender A-Impuls. Demzufolge bewirkt bei negativem Programmvorzeichen ein Befehlsimpuls einen zeitlichen Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Ausgangsimpulsen von 15 Mikrosekunden.
  • Wenn bei den gleichen Bedingungen, die eben angeführt wurden, die bistabile Kippschaltung 46 anfänglich gesetzt wäre, würde das Gatter 62 einen A-Impuls zum Zeitpunkt Null Mikrosekunden über- i tragen haben, und die bistabile Kippschaltung würde zum Zeitpunkt 8 Mikrosekunden zurückgesetzt worden sein, so daß der A-Impuls zum Zeitpunkt 10 Mikrosekunden blockiert würde. Weiterhin würde der B-Impuls zum Zeitpunkt 5 Mikrosekunden vom Gatter 60 gesperrt werden, da die bistabile Kippschaltung 46 zum Zeitpunkt 5 Mikrosekunden gesperrt wäre. Demgemäß würde in diesem Fall und bei ursprünglich gesetzter bistabiler Kippschaltung 46 ein A-Impuls zum Zeitpunkt Null und dann ein B-Impuls zum Zeitpunkt 15 Mikrosekunden am Ausgang auftreten, wobei wiederum ein Abstand von 15 Mikrosekunden zwischen aufeinanderfolgenden Ausgangsimpulsen geschaffen würde.
  • Bei Handbetrieb wird das Vorzeichen durch Anlegen eines entsprechenden Potentials an die Klemme 80 eingestellt. Wenn ein positives Vorzeichen gewünscht ist, bleibt die Klemme 80 ungeerdet, so daß am Eingang der Emitterfolgerstufe 82 und am Gatter 84 hohes Potential liegt. Wenn andererseits ein negatives Vorzeichen gewünscht ist, wird die Klemme 80 geerdet. Die Befehlsimpulse, die beispielsweise durch einen Oszillator geliefert werden, dessen Frequenz zwischen 2 und 33 KHz einstellbar ist, werden an die Klemme 86 angelegt. Zur Umschaltung auf Handbetrieb wird das Erdpotential von der Klemme 22 entfernt, so daß am Eingang des Inverters 24 hohes und an seinem Ausgang niedriges Potential liegt, das das Gatter 20 sperrt. Ebenso liegt dadurch am Eingang des Inverters 90 niedriges Potential. Durch das Ausgangssignal des Inverters 90 ist somit das Gatter 84 zur Durchschaltung des Vorzeichensignals von der Klemme 80 vorbereitet. Bei positivem Vorzeichen liegt also am Ausgang des Gatters 84 hohes Potential und am Ausgang des Gatters 26 niedriges Potential und am Ausgang des NICHT-ODER-Gatters 26 hohes Potential.
  • Die bei Handbetrieb der Klemme 86 zugeführten Befehlsimpulse werden durch das Gatter 92 übertragen, das durch das Ausgangssignal des Inverters 90 durchgeschaltet ist. Jeder Befehlsimpuls setzt also wie bei programmiertem oder automatischem Betrieb die bistabile Kippschaltung 36.
  • Zur Durchschaltung der bei positivem sowie der bei negativem Vorzeichen auftretenden Befehlsimpulse an Zähler sind Gatter 100 und 102 vorgesehen, deren Ausgänge 104, 106 mit den Eingängen der Zähler verbunden sind.
  • Die am Ausgang des Inverters 68 auftretende frequenzmodulierte Steuerimpulsfolge, bei der die pro Zeiteinheit auftretende Anzahl von Impulsen proportional der Größe und Richtung der beispielsweise vom Werkstücktisch einer Werkzeugmaschine auszuführenden Bewegung ist, wird einer Frequenzteilerkette 110 zugeführt, die eine phasenmodulierte Steuerrechteckwelle liefert. Bei Betrieb der Frequenzteilerkette 110 liegt an der Klemme 112 niedriges Potential, so daß der Ausgang des Inverters 114 sich auf hohem Potential befindet und das Gatter 116 zur Durchschaltuna vorbereitet ist. Dadurch werden vom Inverter 68 kommende Steuerimpulse an den Binäreingang der bistabilen Kippstufe 119 übertragen, die sich beim Beginn eines Zyklus im zurückgesetzten Zustand befindet. Jeweils zwei Steuerimpulse bewirken am Zurücksetzausgang ein Ausgangssignal, das mittels eines Inverters 120 und eines geeigneten Invertierverstärkers 122 dem Eingang einer Reihe von Teilerstufen 125, 126 und 127 zugeführt wird. Die Teilerstufen 125 bis 127 sind vorzugsweise in einer derartigen Bauart ausgeführt, daß aufeinanderfolgende positiv verlaufende Eingangsimpulse gleiche Ladungszunahme eines Speicherkondensators bewirken, wobei der Ausgangskreis der Stufe nach fünf Ladungszunahmen, die im Speicherkondensator angesammelt wurden, getriggert wird. Falls ein Transistor die angesammelte Spannung des Speicherkondensators abfühlt und nach einer Zählung bis Fünf zur Entladung des Kondensators leitend wird, kann das Ausgangssignal vom Transistor ein negativer Impuls sein. Dieser wird dann differenziert und abgeschnitten, um damit zur nächsten Stufe des Frequenzteilers einen positiven Betätigungsimpuls zu übertragen. Falls die dritte Stufe 127 einfach den negativen Impuls ohne Differentiation und Abschneiden überträgt, kann ein Impulsgenerator 130 dazu verwendet werden, einen positiven Impuls in Abhängigkeit des negativ verlaufenden Ausgangsimpulses von der Stufe 127 zu erzeugen. Jeder positiv verlaufende Impuls des Impulsgenerators 130 betätigt den Binäreingang einer bistabilen Kippschaltung 132, an deren Ausgangsklemmen 134, 136 daher Steuerrechteckwellen auftreten.
  • Falls die Speicherkondensatoren der Teilerstufen 125 bis 127 positive Ladung sammeln, wird der an die Klemme 112 angelegte positive Zurücksetzimpuls durch den Inverter 114 invertiert, um- die Entladung der Speicherkondensatoren während eines Zurücksetzens zu gewährleisten.
  • Die A,Impulsfolge wird- auch einem Bezugsfrequenzteiler zugeführt, der sie durch 500 teilt und eine Bezugsrechteckwelle mit 200 Hz liefert. Diese Bezugsrechteckwelle steuert einen Sinuswellengenerator zur Erzeugung eines sinuswellenförmigen Ausgangs von 200 Hz. Diese Sinusausgangswelle wird einem Rückkopplungsfunktionsmelder zugeführt, der beispielsweise mit dem Werkstücktisch der Werkzeugmaschine verbunden ist. Demgemäß ist das Ausgangssignal des Rückkopplungsfunktionsmelders eine 200-Hz-Sinuswelle, deren Phase bezüglich der Bezugsfrequenz eine Funktion der augenblicklichen Betriebsstellung des Werkstücktisches ist. Diese Rückkopplungssinuswelle wird an die Klemme 150 gelegt, die mit dem Eingang eines Emitterfolgers 152 verbunden ist, dessen Ausgangsspannung ungefähr 2: 1 durch einen Transformator 154 hinauftransformiert und an einen Verstärker und eine Abschneideschaltung 156 gelegt wird, deren Ausgangssignal eine Rechteckwelle von 200 Hz ist. Dieses Ausgangssignal wird über einen Inverter 157 der Klemme 1.58 bzw. direkt unter Umgehung des Inverters 157 der Klemme 159 zugeführt.
  • Die an den Klemmen 134 und 136 auftretenden Steuerrechteckwellen und die an Ausgangsklemmen 158 und 159 auftretenden Rückkopplungsrechteckwellen werden einer Phasendemodulatorschaltung 170 zugeführt, d. h., die Ausgangsklemmen 134,136,158 und 1.59 werden mit den Eingangsklemmen 171. bis 174 verbunden. Die Eingangsklemme 171 ist mit dem Zurücksetzeingang der bistabilen Kippschaltung 1.80, die Eingangsklemme 172 mit dem Zurücksetzeingang der bistabilen Kippschaltung 181, die Eingangsklemme 173 mit dem Setzeingang der bistabilen Kippschaltung 181 und die Eingangsklemme 174 mit dem Setzeingang der bistabilen Kippschaltung 180 verbunden. Der Anschluß 182 ist an die direkt gekoppelten Rücksetzeingänge der bistabilen Kippschaltungen 180 und 181 zum Zurücksetzen der bistabilen Kippschaltungen bei Beginn einer Betriebsperiode angeschlossen. Der Setzausgang der bistabilen Kippschaltung 180 ist an den Inverter 183, der Zurücksetzausgang der bistabilen Kippschaltung 180 an den Inverter 184, der Setzausgang der bistabilen Kippschaltung 181 an den Inverter 185 und der Rücksetzausgang der bistabilen Kippschaltung 181 an den Inverter 186 angeschlossen. Die Ausgänge der Inverter 183 und 185 sind mit Eingängen eines UND-Gatters 188, und die Ausgänge der Inverter 184 und 186 sind mit den Eingängen eines UND-Gatters 189 verbunden. Es tritt an der Ausgangsklemme 190 eine Folge von positiven Impulsen auf, wenn die Steuerrechteckwelle an der Ausgangsklemme 136 der Rückkopplungsrechteckwelle an der Klemme 159 voreilt. Die Breite der Ausgangsimpulse ist proportional dem Phasenfehler. Wenn die Rückkopplungsrechteckwelle an der Klemme 159 der Steuerrechteckwelle an der Klemme 136 voreilt, tritt an der Klemme 191 eine Folge von Impulsen auf, während das Ausgangssignal der Klemme 190 Null ist. Die Breite der Impulse ist wiederum eine Funktion des Phasenfehlers. Diese Impulse werden verwendet, um den Werkstücktisch so nachzustellen, daß die Rückführungsrechteckwelle in Phase mit der Steuerrechteckwelle ist.
  • In der dargestellten logischen Schaltung sind die UND-Gatter übereinstimmend wie bei 34 dargestellt. Das Symbol »D«, das in Verbindung mit den monostabilen Multivibratoren 30, 40, 66 und 72 verwendet ist, gibt an, daß das Ausgangssignal anfänglich negativ bei einem positiven Eingangsimpuls verläuft, -wobei das Ausgangssignal dann nach den angegebenen zeitlichen Verzögerungen wieder positiv wird. Das Symbol »S« am Eingang einer bistabilen Kippschaltung gibt an, daß die bistabile Kippschaltung in den Setzzustand durch einen positiv verlaufenden Impuls am Eingang betätigt wird, jedoch nicht in den Rücksetzzustand durch einen positiv verlaufenden Impuls am Eingang gebracht werden kann. In ähnlicher Weise gibt das Symbol »R« am Eingang an, daß die bistabile Kippschaltung nur durch einen positiv verlaufenden Eingangsimpuls zurückgesetzt werden kann. Das Symbol »S« am Ausgang einer bistabilen Kippschaltung, daß am Ausgang hohes Potential auftritt, wenn die Kippschaltung gesetzt wird. In ähnlicher Weise gibt das Symbol »R« am Ausgang an, daß der Ausgang hohes Potential führt, wenn die bistabile Kippschaltung zurückgesetzt wird. Das Symbol »B« am Eingang einer bistabilen Kippschaltung gibt an, daß ein an den Eingang angelegter positiv verlaufender Impuls die Kippschaltung entweder setzt oder zurücksetzt, so daß eine Reihe von positiven Eingangsimpulsen die Kippschaltung abwechselnd setzt und zurücksetzt. Das den bistabilen Kippschaltungen zugeordnete Symbol »DR« zeigt an, daß ein hohes Potential die Kippschaltung im zurückgesetzten Zustand hält. Das Symbol »DR«, verbunden mit den Teilerstufen 125 bis 127, gibt an, daß ein direkt angekoppeltes Potential die Stufen in ihrem anfänglichen Zustand hält.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Modulationsverfahren für die elektronische Steuerung von Werkzeugmaschinen, mittels dessen aus zwei zugeführten Impulsfolgen mit gleicher Frequenz und mit konstantem Phasenunterschied unter Steuerung von Befehlssignalen eine Steuerimpulsfolge erzeugt wird, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß an die Eingänge (16, 17) einer Schaltung (10-68) die beiden Impulsfolgen (A und B) angelegt werden, von denen bei Abwesenheit eines an einen weiteren Eingang (14 oder 86) anzulegenden Befehlssignals die Impulse der beiden Impulsfolgen zum Ausgang der Schaltung durchgeschaltet werden, und die Schaltung durch jedes Befehlssignal derart umgeschaltet wird, daß dann die Impulse der anderen Impulsfolge zum Ausgang durchgeschaltet werden, und daß bei der Umschaltung der zeitliche Abstand zwischen dem letzten Impuls der einen Impulsfolge und dem ersten Impuls der anderen Impulsfolge je nach Vorzeichen der Befehlssignale gegenüber dem konstanten zeitlichen Abstand aufeinanderfolgender Impulse einer der Impulsfolgen vergrößert oder verkleinert wird.
  2. 2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei UND-Gatter (44, 60, 62) mit jeweils drei Eingängen vorgesehen sind, deren Ausgänge mit dem Eingang eines monostabilen Multivibrators (66) verbunden sind, von dessen Ausgang die Steuerimpulsfolge abgenommen wird, die eine Impulsfolge (A) an einen Eingang des einen UND-Gatters (62), die andere Impulsfolge (B) an den entsprechenden Eingang des anderen UND-Gatters (60) und beide Impulsfolgen (A und B) an den Eingang eines anderen monostabilen Multivibrators (30) angelegt sind, dessen Ausgang mit einem Eingang des weiteren UND-Gatters (44) sowie über ein UND-Gatter (34), das vom Setzausgang einer bistabilen Kippschaltung (36) gesteuert ist, mit dem Eingang eines weiteren monostabilen Multivibrators (72) verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Rücksetzeingang der bistabilen Kippschaltung (36) verbunden ist, an deren Setzeingang (14) die Befehlssignale angelegt werden und deren Rücksetzausgang über einen weiteren zusätzlichen monostabilen Multivibrator (40) und über einen Inverter (42) mit dem anderen Eingang des weiteren UND-Gatters (44), an dessen weiterem Eingang das invertierte Vorzeichensignal anliegt, sowie zusätzlich über ein vom Vorzeichensignal gesteuertes UND-Gatter (54) und einem Inverter (56) mit den anderen Eingängen des einen und des anderen UND-Gatters (62, 60) verbunden ist, und eine weitere bistabile Kippschaltung (46) vorgesehen ist, deren Eingang mit dem Ausgang des zusätzlichen monostabilen Multivibrators (40) verbunden ist und deren Setzausgang über einen Inverter (48) mit dem weiteren Eingang des einen UND-Gatters (60) und dessen Rücksetzausgang über einen Inverter (50) mit dem weiteren Eingang des anderen UND-Gatters (62) verbunden ist.
DEB84722A 1964-11-27 1965-11-26 Modulationsverfahren fuer die elektronische Steuerung von Werkzeugmaschinen und Schaltungsanordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens Pending DE1290183B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US414092A US3422373A (en) 1964-11-27 1964-11-27 Pulse train modulator for numerical control systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1290183B true DE1290183B (de) 1969-03-06

Family

ID=23639924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEB84722A Pending DE1290183B (de) 1964-11-27 1965-11-26 Modulationsverfahren fuer die elektronische Steuerung von Werkzeugmaschinen und Schaltungsanordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3422373A (de)
DE (1) DE1290183B (de)
FR (1) FR1461772A (de)
GB (1) GB1077388A (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1086276B (de) * 1957-11-29 1960-08-04 Telefunken Gmbh Stoerbefreiung phasenmodulierter Impulse
DE1092073B (de) * 1958-07-02 1960-11-03 Standard Elektrik Lorenz Ag Phasenmodulator fuer Mehrkanal-Impulsmodulationssysteme

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3079522A (en) * 1958-03-31 1963-02-26 Thompsen Ramo Wooldridge Inc Automatic machine tool control
GB966379A (de) * 1959-08-07
US3251051A (en) * 1963-07-10 1966-05-10 Electronics Ass Inc Serial binary transmitter of datamodulated reference potential crossing signals

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1086276B (de) * 1957-11-29 1960-08-04 Telefunken Gmbh Stoerbefreiung phasenmodulierter Impulse
DE1092073B (de) * 1958-07-02 1960-11-03 Standard Elektrik Lorenz Ag Phasenmodulator fuer Mehrkanal-Impulsmodulationssysteme

Also Published As

Publication number Publication date
US3422373A (en) 1969-01-14
FR1461772A (fr) 1966-12-09
GB1077388A (en) 1967-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1159500B (de) Verfahren zum Erzeugen einer Spannung, die von Unterschied zwischen zwei Frequenzen abhaengt
DE2548746A1 (de) Analog/digital-umsetzer
DE2942134A1 (de) Auswerteschaltung fuer einen induktivgeber
EP0115326A2 (de) Schaltungsanordnung zum Einstellen der Mittenfrequenz des Oszillators eines Phasenregelkreises
DE1809810A1 (de) Verfahren und Geraet zum Bestimmen der Periodendaueraenderung einer Schwingung
DE1272358B (de) Schaltung zur getriggerten Erzeugung von linearen Saegezahnspannungsimpulsen
DE1294438B (de) Binaerer Signaldetektor
DE1287207B (de) Frequenzvergleichsanordnung
DE2448533A1 (de) Schaltungsanordnung fuer einen phasendiskriminator mit unbegrenztem fangbereich
DE2130975C3 (de) Schaltungsanordnung zum Empfang von Mehrfrequenzsignalen
DE2511651C3 (de) Sicherheitsschaltung mit einem Schwellenkreis
DE1290183B (de) Modulationsverfahren fuer die elektronische Steuerung von Werkzeugmaschinen und Schaltungsanordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE1256689C2 (de) Taktgeber mit einer einrichtung zur abschaltung und zur phasenrichtigen wiedereinschaltung der taktsignale von elektronischen datenverarbeitenden anlagen
EP0243771A2 (de) Verfahren und Anordnung zur schnellen und präzisen Messung der Frequenz eines Signals
DE2501681A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zum verhindern von koinzidenz zweier signale in einem regelsystem
DE2213062A1 (de) Triggerschaltung
DE1931402A1 (de) Vorrichtung zur numerischen Steuerung einer physikalischen Groesse
DE1138565B (de) Taktimpulsgeber
DE2423247C3 (de) Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung einer Impulsfolge, deren Frequenz proportional ist dem Produkt der Frequenzen zweier Impulsfolgen
DE945633C (de) Schaltung zur Erzeugung einer Impulsreihe mit einstellbarer zeitlicher Verzoegerung gegenueber einer Steuerimpulsreihe
DE3217376A1 (de) Impulsgenerator
DE1762149B2 (de) Nulldurchgangsdetektor zum Wiederge winnen von Binardaten aus einem frequenz umgetasteten Tragersignal
DE1956881A1 (de) Generator fuer trigonometrische Signale
DE2343472C3 (de) Schaltungsanordnung zum Decodieren eines digitalen Signals bei stark schwankender Abtastgeschwindigkeit
DE3531033C2 (de)