DE1513507C3 - Device for entering a tool radius compensation into a numerically operating program control for machine tools - Google Patents
Device for entering a tool radius compensation into a numerically operating program control for machine toolsInfo
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Description
3 43 4
Form einer mit Pulsen besprochenen magnetisier- Winkel Δ . Arbeitet der Inneninterpolator 2 mit demForm of a magnetizing angle Δ discussed with pulses. Does the internal interpolator 2 work with the
baren Scheibe oder Walze, auf der sich die Pulsdichte Einheitskreis, so kann ein Schrittmotor 8 unmittelbarble disc or roller on which the pulse density unit circle is located, a stepper motor 8 can directly
nach einer Sinusfunktion ändert, vorgesehen werden. bei jedem Interpolationsschritt um einen Winkelchanges according to a sine function. at each interpolation step by an angle
Zur Abfrage werden dann hieran zwei um 90° elek- weitergedreht werden. Da im allgemeinen jedoch dieTo query, two of these are then turned further by 90 °. Since in general, however, the
trisch versetzte Pulsgeber angeordnet, deren über 5 Zahl der Interpolationsschritte ein Vielfaches dertrically offset pulse generator arranged, whose over 5 number of interpolation steps a multiple of
einstellbare Frequenzteiler geführte Ausgangssignale Schrittzahl ist, die der Schrittmotor braucht, um eineadjustable frequency divider guided output signals is the number of steps that the stepper motor needs to generate a
jeweils als Korrekturwert für je eine Koordinate Drehung zu machen, ist ein entsprechender Fre-To make a rotation as a correction value for one coordinate each, a corresponding fre-
dienen. quenzteiler 7 dazwischengeschaltet. Ist der Innen-to serve. sequence divider 7 interposed. Is the interior
Vorteilhafterweise ist ferner zwischen Inneninter- interpolator 2 in seinem eigentlichen Interpolationspolator und Schrittmotor ein verstellbarer Frequenz- io teil für beliebige Radien aufgebaut, so muß bei dem teiler angeordnet, um die dem Schrittmotor züge- Frequenzteiler 7 noch der Radius R im Teilerverführte Pulszahl an die jeweiligen Verhältnisse des hältnis berücksichtigt werden. Der Radiuswert wird Inneninterpolators anpassen zu können. hierbei zweckmäßigerweise mit auf dem LochstreifenAdvantageously, between the internal interpolator 2 in its actual interpolation polator and stepper motor, an adjustable frequency part for any radius is built up, so the divider must be arranged around the frequency divider 7 to which the stepper motor trains the radius R in the divider to the respective number of pulses Ratios of the ratio are taken into account. The radius value is used to adjust the internal interpolator. here, expediently, with on the punched tape
An Hand einer Zeichnung sei die Erfindung näher programmiert. Mit dem Schrittmotor 8, der auf dieseThe invention is programmed in more detail with the aid of a drawing. With the stepper motor 8, which is based on this
dargestellt. Es zeigt 15 Weise fortgeschaltet wird, ist ein als Sinusfunktions-shown. It shows 15 way increments, is a sine function
F i g. 1 eine analoge Fräserradiuskorrektur, geber dienender Differentialdrehmelder 9 starr ge-F i g. 1 an analog cutter radius correction, encoder serving differential encoder 9 rigidly
F i g. 2 eine digitale Fräserradiuskorrektur, und kuppelt. Die Eingangsspannung dieses Differential-F i g. 2 a digital cutter radius compensation, and couples. The input voltage of this differential
F ig. 3 die Pulsdichte eines zur Korrektur benutz- drehmelders 9 ist ebenfalls von dem Oszillators ten digitalen Winkelschrittgebers als Funktion seines abgeleitet. Die Ausgangsspannung des Differential-Drehwinkels. 20 drehmelders 9 wird einem gestuften TransformatorFig. 3 the pulse density of a speed indicator 9 used for correction is also from the oscillator th digital angle encoder as a function of its derived. The output voltage of the differential rotation angle. 20 drehmelders 9 is a stepped transformer
Bei der gezeigten Schaltung werden die Informa- 10 zugeführt, an dem die gewünschte Stufe entspretionen eines Lochstreifens über einen Lochstreifen- chend dem eingestellten Fräserradius vorgewählt ist; leser und Codewandler 1 in einen nach dem DDA- entweder von Hand oder durch einen zusätz-Verfahren arbeitenden Inneninterpolator 2 gegeben liehen Lochstreifen, der nur Korrekturbefehle (Digital Differential Analyser, vgl. z. B. AEG- 25 trägt. Die Ausgangsspannung des als Stellglied zur Mitteilungen 1961, Seiten 34 bis 44). In diesem Korrektur dienenden Transformators 10 wird ihrer-Inneninterpolator wird eine der gewünschten Bewe- seits wieder einem Transformator 11 zugeleitet, gung in der X- bzw. Y-Koordinate entsprechende der den Sinus- und Cosinusspannungen, die aus zeitliche Folge von Pulsen erzeugt. Der Einfachheit dem Digital-Analog-Wandler 4 kommen, eine Spanhalber ist nur die Weiterverarbeitung dieser Pulse in 30 nung entsprechend der gewünschten Korrektur zu-X-Koordinate näher dargestellt; für die Weiterver- fügt.In the circuit shown, the information is supplied at which the desired level occurs a punched tape is preselected over a punched tape depending on the set milling cutter radius; reader and code converter 1 in one after the DDA either by hand or by an additional process working internal interpolator 2 given borrowed punched tape that only commands correction (Digital differential analyzer, see e.g. AEG-25 carries. The output voltage of the as actuator for Communications 1961, pages 34 to 44). In this correction serving transformer 10 becomes its internal interpolator if one of the desired movements is fed back to a transformer 11, tion in the X or Y coordinate corresponding to the sine and cosine voltages that result from time sequence of pulses generated. For the sake of simplicity, come the digital-to-analog converter 4, for the sake of a chip is only the further processing of these pulses in accordance with the desired correction to the X coordinate shown in more detail; for the further decreed.
arbeitung in der Y- bzw. Z-Koordinate gilt sinngemäß Die so erhaltene vektorielle Summenspannung wirdprocessing in the Y or Z coordinate applies accordingly. The vectorial sum voltage thus obtained is
das gleiche. dann als korrigierter Sollwert dem als Lagemeßgeberthe same. then as a corrected setpoint as the position encoder
Die der X-Koordinate zugeordneten Pulse werden dienenden Drehmelder 6 zugeführt,The pulses assigned to the X coordinate are fed to the resolver 6,
zu einem Integrator3 und von hier aus zu einem 35 Wie Fig. 2 zeigt, können die Fräserradiuskorrek-to an integrator3 and from here to a 35 As Fig. 2 shows, the milling cutter radius correction
Digital-Analog-Wandler 4 geführt. Der Digital- turwerte A r auch auf digitale Weise eingeblendetDigital-to-analog converter 4 out. The digital value A r is also displayed digitally
Analog-Wandler 4 besteht aus dekadisch gestuften, werden. Hier ist mit dem Schrittmotor 8 ein digitalerAnalog converter 4 consists of decadic steps. Here is a digital one with the stepper motor 8
von einem Oszillator 5 gespeisten Transformatoren, Winkelschrittgeber 19 starr gekuppelt, der zwei umTransformers fed by an oscillator 5, angular encoder 19 rigidly coupled, the two around
die die benötigten Sinus- und Cosinusspannungen für 90° elektrisch gegeneinander versetzte Pulsgeber 23the pulse generator 23 electrically offset from one another for the required sine and cosine voltages for 90 °
das Wegemeßsystem abgeben. Als analoges Wege- 40 und 24 besetzt. Wie Fig. 3 zeigt, ändert sich diesubmit the measuring system. As an analog route 40 and 24 occupied. As Fig. 3 shows, the changes
meßsystem dient ein Drehmelder 6. An Stelle dieses Pulsdichte auf der mit Pulsen besprochenen magneti-measuring system serves a resolver 6. Instead of this pulse density on the discussed with pulses magnetic
Drehmelders kann auch ein entsprechender linearer sierbaren Scheibe des Winkelschrittgebers 19 nachResolver can also be a corresponding linear scalable disk of the angular encoder 19
Maßstab benutzt werden. einer Sinusfunktion, und zwar bezogen auf den Dreh-Scale can be used. a sine function, based on the rotational
Der Rotor des Drehmelders 6 ist mit dem zu posi- winkel u. Die Pulse der beiden Pulsgeber 23 und 24
tionierenden Maschinenteil 18 über Zahnstangen, 45 für die Korrektur in der X- bzw. Y-Koordinate wer-Ritzel
und Getriebe starr gekuppelt. Die in der Rotor- den Frequenzteilern 20 und 21 zugeleitet, die eine
wicklung induzierte Spannung entspricht der Soll- Verdünnung der Pulsfolgen entsprechend dem ein-Ist-Differung
der Lage und sei als Fehlerspannung gestellten Korrekturwert A r vornehmen,
bezeichnet. Diese Fehlerspannung wird über einen Die aus dem Frequenzteiler 21 kommenden Pulse
Verstärker 12 auf einen an den Oszillator 5 ange- 5° werden gemeinsam mit den vom Inneninterpolator 2
schlossenen Demodulator 13 zur phasenrichtigen kommenden Pulsen einem Mischgatter 22 zugeleitet.
Demodulation gegeben. Durch die hier vorgenom- In dem Mischgatter 22 wird die Summe bzw. Diffemene
phasenrichtige Gleichrichtung erhält man aus renz, je nach dem Vorzeichen der beiden Pulsfolgen,
der Fehlerspannung unmittelbar Richtung und Größe gebildet und weiter ausgewertet,
der Abweichung des Istwertes vom gewünschten 55 Die weitere Pulsverarbeitung geschieht dann entSollwert,
sprechend der in F i g. 1 gezeigten Weise.The rotor of the resolver 6 is rigidly coupled to the machine part 18 which is to be posi- tioned and the pulses of the two pulse generators 23 and 24 via toothed racks 45 for the correction in the X or Y coordinate of the pinion and gear. The voltage induced in the rotor to the frequency dividers 20 and 21 corresponds to the nominal dilution of the pulse trains according to the actual / actual difference of the position and should be made as the error voltage correction value A r ,
designated. The pulse amplifier 12 coming from the frequency divider 21 is fed to the oscillator 5 together with the demodulator 13 connected by the internal interpolator 2 to a mixing gate 22 for the correct phase pulses. Demodulation given. In the mixing gate 22, the sum or diffemene in-phase rectification is obtained from renz, depending on the sign of the two pulse sequences, the error voltage, directly formed and further evaluated,
the deviation of the actual value from the desired value. 1 way shown.
Das so gewonnene Signal dient als Führungsgröße Benutzt man ein digitales Meßsystem oder einenThe signal obtained in this way serves as a reference variable. If you use a digital measuring system or a
für einen PI-Regler 14, der über einen Leistungs- Schrittmotor als Antrieb, so kann die am Ausgangfor a PI controller 14, which has a power stepper motor as a drive, so the output
verstärker 15 einen Gleichstrommotor 16 für den An- des Mischgatters 22 vorliegende Pulsfolge direkt zuramplifier 15 a direct current motor 16 for the mixer gate 22 present pulse sequence directly for
trieb in der X-Koordinate steuert. Der Motor 16 ver- 60 Steuerung des Antriebs verwendet werden,drove in the X coordinate controls. The motor 16 can be used to 60 control the drive
stellt über ein Vorschubgetriebe 17 das zu positio- Allen digitalen Interpolatoren ist es gemeinsam,provides via a feed gear 17 that is to be positio- All digital interpolators have one thing in common,
nierende Maschinenteil 18. Der Motor 16 — und daß sie eine endliche Stellenzahl haben, so daßnating machine part 18. The motor 16 - and that they have a finite number of digits, so that
damit das Maschinenteil 18 und der Rotor des Dreh- Rundungsfehler auftreten. Um eine Summation derso that the machine part 18 and the rotor of the rotation rounding errors occur. To get a summation of the
meiders 6 — wird stets derart gesteuert, daß die Rundungsfehler zu vermeiden, ist es zweckmäßig,meiders 6 - is always controlled in such a way that rounding errors are avoided, it is advisable to
Fehierspannung zu Null wird. 65 z. B. beim Übergang von einem Quadranten auf denFaulty voltage becomes zero. 65 z. B. when transitioning from one quadrant to the
Arbeitet der Inneninterpoiator 2 nach dem DDA- anderen, jeweils eine Korrektur durch ZusatzpulseIf the internal interpoiator 2 works after the other DDA, a correction by additional pulses
Verfahren, so bedeutet bei der Zirkularinterpolation auf den Schrittmotor 8 durchzuführen. So kann esProcedure means to carry out the stepping motor 8 in the case of circular interpolation. So it can
jeder Interpolationsschritt ein Fortschreiten um den bei dem in F i g. 2 gezeigten digitalen Verfahren vor-each interpolation step is an advance by the amount shown in FIG. 2 shown digital procedure.
teilhaft sein, hinter den Teilern 20 und 21 ein Summenregister vorzusehen, das jeweils leergezählt wird, wenn bei einem Quadrantenübergang entsprechend der Sinusfunktion der Wert 0 vorliegen muß. Die für das Leerzählen notwendigen Pulse werden dannit may be beneficial to provide a sum register behind the dividers 20 and 21, which is counted empty in each case, if the value 0 must be present for a quadrant transition according to the sine function. the for the blank counting necessary pulses are then
auch vorzeichenrichtig dem Mischgatter zugeführt. Die geschilderte Anordnung erlaubt es mit verhältnismäßig geringem Aufwand, die Korrekturen außerhalb des eigentlichen Inneninterpolators vorzu-5 nehmen.also fed to the mixer with the correct sign. The described arrangement allows the corrections to be made outside with relatively little effort of the actual internal interpolator.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (4)
meßsysteme der einzelnen Koordinaten als Sollwert 60 Auf diese Weise ergibt sich ein kleinerer Aufliefert und bei der die Sollwerte um den Werkzeug- wand als bei rein rechnerischen Methoden, da zuradius, insbesondere den Fräserradius, korrigierbar sätzliche Rechengeräte im Interpolator entfallen sind. können.The invention relates to a device that can be switched further so that its angular position corresponds to the input of a tool radius correction in one of the angular positions of the numerically operating program control for tool points that is calculated by the internal interpolator and that the machine tools at the output with an internal interpolator that of the sine function transmitter output voltage over the desired increase in each coordinate of a corresponding pulse corresponding to the desired correction radius machine movement can be added via an adjustable actuator to the output voltage of a digital-to-analog converter to the analog path-to-digital-to-analog converter.
measuring systems of the individual coordinates as nominal value 60 This results in a smaller delivery and with the nominal values around the tool wall than with purely arithmetic methods, since additional arithmetic devices in the interpolator that can be corrected for the radius, in particular the milling cutter radius, are omitted. can.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE1513507A1 DE1513507A1 (en) | 1970-12-17 |
DE1513507B2 DE1513507B2 (en) | 1974-08-08 |
DE1513507C3 true DE1513507C3 (en) | 1975-04-03 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651513507 Expired DE1513507C3 (en) | 1965-08-07 | 1965-08-07 | Device for entering a tool radius compensation into a numerically operating program control for machine tools |
Country Status (2)
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DE (1) | DE1513507C3 (en) |
-
1965
- 1965-08-07 DE DE19651513507 patent/DE1513507C3/en not_active Expired
-
1966
- 1966-06-09 CH CH838966A patent/CH447319A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1513507B2 (en) | 1974-08-08 |
CH447319A (en) | 1967-11-30 |
DE1513507A1 (en) | 1970-12-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |