DE1812248B2 - Vorrichtung zum Antrieb eines beweglichen Körpers und zur Kontrolle dessen augenblicklicher Stellung während seiner Bewegung - Google Patents

Description

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gelung des Korrekturmotors in Abhängigkeit von teile mehr im einzelnen und ein Schrittmotor zum

dem Verschiebungsfehlersignal vorgesehen sind, so Zuführen eines einen Fehler korrigierenden Einflusses

daß der Eingang zu dem mechanischen Summierer, gezeigt sind, wobei das System auch auf die Ver-

der durch den Korrekturmotor gebildet ist, einen stellung des gesteuerten Körpers längs einer gerad-

den augenblicklichen Verschiebungsfehler vermin- 5 linigen Bewegungsbahn beschränkt ist;

dernden Korrektionseinfluß auf die Bewegung des F i g. 7 ist eine der F i g. 5 entsprechende gra-

Körpers ausübt. phische Darstellung, jedoch sind hier die bei der

Die gestellte Aufgabe wird damit gelöst. Es kann Fehlerermittlung bei Verwendung der anderen Konunmehr ein Haupiantriebsmotor mit hoher PS-Lei- ordinatenachse als Bcfehlsachse beteiligten Koordistung, der aber kein Spezialmotor zu sein braucht, io naten und sonstigen Größen gezeigt;
welcher eine hohe Genauigkeit bei seinem Einsatz F i g. 8 a und 8 b bilden zusammen ein Blockschaltals Hauptantrieb für den angetriebenen Körper bild einer besonderen Ausführungsform der Vorhaben muß, eingesetzt werden. Mit diesem leistungs- richtung nach F i g. 6, wobei die Y-Achse statt der starken Motor arbeitet ein schnell ansprechender -Y-Achse die Befehlsachse ist;

Mctor von relativ geringer Leistung, der eine hohe 15 F i g. 9 a und 9 b bilden zusammen ein Blockschalt-Genauigkeit bietet und wirtschaftlich arbeitet, als bild einer weiteren Ausführungsform der Vorrich-Korrekturmoior zusammen. Der Korrektureinfluß tung von F i g. 6, wobei insbesondere die Mittel zur dieses Motors wird dem Hauptmotor über einen Wahl der Befehlsachse vor der Verstellung des ge-Differentialmechanismus zugefügt, d. ii., der Kor- steuerten Körpers entlang des nächstfolgenden Berekturmotor wirkt nicht in irgendeiner Weise auf die 20 wegungsbahnabschnittes dargesteift sind.
Erregung des Hauptantriebsmotors ein, sondern er Der folgenden Beschreibung geht eine allgemeine korrigiert den Ausgang dieses Motors, und beide Erörterung der Teile der gesamten Vorrichtung bil-Motoren arbeiten zusammen, um eine verbesserte, dcnden Antriebs- und Fehlerermittlungseinrichtungenauere Einstellung des angetriebenen Körpers gen voraus. Dann folgt eine mehr ins einzelne geherbeizuführen. Der Einsatz eines Korrekturmotcrs as hende Erläuterung von Ausführungsbeispielen für die und eines Differentialmechanismus gewährleistet eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Anwendung auf bisher nicht erreichte Genauigkeit in bezug auf das einen Kurvenschreiber (A'-Y-Plotter) oder ein ähn-Einstellen des angetriebenen Körpers. liches Gerät, wobei ein Schreibkopf od. dgl. in den

Vorzugsweise ist der Korrekturmotor, der, wie zwei Dimensionen eines zweidimensionalen Koordi-

gesagt, gegenüber dem Hauptantriebsmotor eine 30 natensystems bewegbar ist. Jedoch ist die Vorrich-

relativ geringe Antriebsleistung haben kann, jedoch tung gemäß der Erfindung nicht auf die Steuerung

eine höhere Ansprechempfindlichkeit haben soll, von Teilen, die in zwei Dimensionen bewegbar sind,

Teil eines den Verschiebungsfehler berichtigenden beschränkt, sondern kann auch auf die Steuerung

Servosystems, dem die den Korrekturmotor steuern- von nur in einer Dimension bewegbaren Teilen

den Mittel ein Eingangssignal zuführen, das in ana- 35 (ζ. B. eine drehende Radarantenne) oder von in drei

loger Beziehung zur Größe des Verschiebungsfehlers oder mehr Dimensionen bewegbaren Teilen (z. B.

steht. ein Fräskopf einer dreidimensionalen Kopierfräs-

Der Hauptmotor kann vorteilhafterweise ein maschine) angewendet werden.

drehzahlgesteuerter Motor, der Korrekturmotor ein In den Ausführungsbeispielen wird der Fehler beSchrittmotor sein. 40 stimmt, indem eine Koordinatenachse als Befehls-

An Hand von in den Zeichnungen dargestellten achse, die andere Koordinatenachse als Nicht-Ausführungsbeispielen wird der Erfindungsgegen- Befehlsachse bezeichnet wird und indem eine Formel stand näher erläutert. oder Gleichung aufgestellt wird, die die gewünschte

F i g. 1 ist eine graphische Darstellung der Arbeits- Bewegungsbahn des Körpers als eine Beziehung der

weise des Korrekturmotorantriebs, der einen Teil 45 Verschiebungen des Körpers von dieser Koordinaten-

der Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung bildet; achse ausdrückt, wobei die Verschiebung von der

F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild der einen Kor- Nicht-Befehlsachse eine unabhängige Variable und

rekturmotorantrieb bildenden Hauptbestandteile; die Verschiebung von der Befehlsachse eine abhän-

F i g. 3 ist eine graphische Darstellung der Ko- gige Variable ist, Die Vorrichtung arbeitet mit schnell

ordinaten und anderer Größen, die an der Fehler- 50 aufeinanderfolgenden Intervallen, um die tatsäch-

bestimmung durch eine Fehlerermittlungseinrichtung, liehe Verschiebung des gesteuerten Körpers von der

die einen weiteren Teil der Gesamtvorrichtung bil- Befehlsachse mit der gewünschten Verschiebung zu

det, teilhaben; vergleichen, die durch die Lösung der Gleichung bei

F i g. 4 ist ein Blockschaltbild mit den wesent- der augenblicklichen tatsächlichen Verschiebung des

liehen Bestandteilen einer Vorrichtung gemäß der 55 Körpers von der Nicht-Befehlsachse gegeben ist.

Erfindung in der Anwendung auf einen Kurven- Irgendeine Differenz führt zur Erzeugung eines

schreiber, bei dem die Vorrichtung ein spannungs- Fehlersignals, das zum Korrekturmotor übertragen

gesteuertes Servosystem zum Einführen eines den wird, um einen korrigierenden Einfluß auf die Be-

Fehler korrigierenden Einflusses enthält; wegung des Körpers auszuüben. Mit der erfindungs-

F i g. 5 zeigt eine graphische Darstellung entspre- 60 gemäßen Vorrichtung können auch andere Fehler-

chend F i g. 3, die jedoch mehr im einzelnen bei der bestimmungsverfahren verwendet werden.

Bestimmung von Fehlern durch die Fehlercrmitt- Für die Ausführungsbeispiele gilt, daß die ge-

lungseinrichtung bei Verstellung des gesteuerten Kör- wünschte Bewegungsbahn des gesteuerten Körpers

pers entlang geradliniger Bewegungsbahnabschnitte in eine Anzahl von Abschnitten, über die der Körper

beteiligte Bestandteile und andere Größen erläutert; 65 in Aufeinanderfolge bewegt wird, unterteilt ist.

F i g. 6 ist ein Blockschaltbild, das mit dem Block- Wenn der Körper am Ausgangspunkt jedes Abschaltbild nach Fig. 4 im wesentlichen überein- Schnitts ankommt, so wird ein den Abschnitt bestimmt mit der Ausnahme, daß einige der Bestand- stimmender Befehl eingeführt, und der Körper wird

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als Ergebnis der Arbeitsweise der Vorrichtung da- 18 zugeordnet ist, der die Stellung der Welle abfühlt nach zum Endpunkt des Abschnitts geführt. Jeder und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, das Bewegungsbahnabschnitt ist eine gerade Linie, und in eine Summier- oder Vergleichsvorrichtung 19 eindei in die Vorrichtung vor dem Durchlaufen eines gegeben wird, in die außerdem die Ausgangsgröße jeden Abschnitts eingeführte Befehl besteht aus den 5 eines Bezugsgrößengebers 20 übertragen wird, der Koordinaten des Ausgangspunktes und den Koordi- ein der Momentan-Sollstellung des gesteuerten Körnaten des gewünschten Endpunktes des Körpers, pers entsprechendes Signal erzeugt. Die dem am gemessen von den Koordinatenachsen. Jedoch kann Ausgangsglied 17 auftretenden Fehler entsprechende der Körper, worauf noch eingegangen werden wird, Ausgangsgröße der Summiervorrichtung 19 wird zu auch entlang gekrümmter Bewegungsbahnen oder io einem ersten Korrektionsmotor 21 mit einem Ausauf kreisförmigen, parabolischen oder elliptischen gangsglied 22 überlragen, dessen Verstellung in Ab-Bewegungsbahnabschnitten bewegt werden. Im letz- hängigkeit von der Ausgangsgröße an der Summierteren Fall wird der den Charakter der gewünschten vorrichtung 19 gesteuert wird. Die Verstellung des gekrümmten Bewegungsbahn bestimmende Befehl Ausgangselements 22 wird wiederum auf einen ebenfalls zusätzlich zu den Endpunktkoordinaten in 15 mechanischen Summierer 23, beispielsweise auf die Vorrichtung eingeführt. einen Differentialmechanismus, übertragen und mit Fig. 1 und 2 zeigen im wesentlichen die Wirkungs- der Bewegung des Ausgangsglieds 17 kombiniert, weise und den Aufbau eines Korrektionsantriebes, Wird angenommen, daß der Korrektionsmotor 21 bei dem ein oder mehrere Korrektionsmotoren ver- sein Ausgangsglied 22 innerhalb ± lO^fl/o des ihm zuwendet werden, um die am Ausgang eines Haupt- ac geführten Eingangssignals stellen kann, so folgt, daß antriebsmotors auftretenden Fehler auszugleichen. das Ausgangsglied 25 des mechanischen Summierers Ein solcher Korrektionsantrieb ist hervorragend zur 23 innerhalb eines Fehlers von ± l,0°/o für die geVerwendung bei einer nachstehend noch näher be- samte Vorrichtung gestellt werden kann,
schriebenen Digiial-Fehlerermittlungsvorrichtung ge- Wenn der mit nur einem Korrektionsmotor ereignet, jedoch ist seine Anwendung nicht unbedingt 25 zielte Gesamtfehler noch zu groß ist, läßt sich dieser auf irgendein besonderes Verfahren oder eine Vor- durch Verwendung eines oder mehrerer zusätzlicher richtung zur Fehlerermittlung beschränkt. Er ist be- Korrektionsmotoren nach dem Blockschaltbild der sonders nützlich bei jeder beliebigen Bewegungs- Fig. 2, in der zur Erläuterung noch ein zweiter Steuervorrichtung, bei der ein leistungsstarker An- Korrektionsmotor dargestellt ist, verringern. Dem trieb mit hoher Präzision und Genauigkeit verlangt 30 Ausgangsglied 25 des ersten mechanischen Sumwird. mierers 23, das wiederum eine drehbare Welle sein In F i g. 1 stellt die starke Linie 12 die Soll-Bewe- kann, ist ein zweiter Wellencodierer 26 zugeordnet, gungsbahn des gesteuerten Körpers in einer Bewe- dessen Ausgangsgröße in eine Summiervorrichtung gungssteuervorrichtung dar, bei der der Körper in 27 gegeben und mit dem Ausgangssignal des Bezugsden beiden Richtungen eines durch die Achsen X 35 größengebers 20 verglichen wird, um ein auf den und Y dargestellten zweidimensionalen Koordinaten- zweiten Korrektionsmotor 28 übertragenes Fehlersystems bewegbar ist. Nimmt man an, daß diese signal zu erzeugen. Die Bewegung des Ausgangs-Bewegungsbahn mit verhältnismäßig hoher Ge- glieds 29 des zweiten Korrektionsmotors wird einem schwindigkeit durchlaufen werden soll, so ist die zweiten mechanischen Summierer 30 übertragen und , Ist-Bewegungsbahn des Körpers bei einer üblichen 40 mit der Bewegung des Ausgangsglieds 25 kombiniert, [ Bewegungssteuervorrichtung ohne Korrektionsmotor um eine daraus resultierende Bewegung des Ausdurch eine Linie, wie die Linie 13, die der Soll- gangsglieds 31 zu erzeugen. Nimmt man an, daß der Bewegungsbahn 12 nicht genau folgt, in typischer zweite Korrektionsmotor 28 einen ±10°/o betragen- | Weise dargestellt. Um den zwischen der Soll-Linie den Fehler entsprechend den Motoren 15 und 21 hat, | 12 und der Ist-Linie 13 bestehenden Fehler zu be- 45 so beträgt der Fehler der sich ergebenden Stellung seitigen und auszugleichen, erzeugt der Korrektions- des Ausgangsglieds 31 für die gesamte Vorrichmotor eine Ausgangsgröße, die zur Größe der Be- tung ±0,1° 0.

wegung des gesteuerten Körpers addiert wird und Nach F i g. 2 dient die Vorrichtung in Verbindung dem Fehler genau gleich oder sehr angenähert ist. mit der Steuerung der Verstellung des Ausgangs-In F i g. 1 ist die von dem Korrektionsmotor erzeugte 5° glieds 31. Die gleiche Vorrichtung ist außerdem zur Bewegungskomponente als Linie 14 gezeigt. Wenn Steuerung der Genauigkeit oder Drehzahl des Ausdiese letztgenannte Komponente zu der von dem gangsglieds verwendbar, indem die Codierer 18 und Antriebsmotor erzeugten, durch die Linie 13 dar- 26 durch die Drehzahl abfühlende Vorrichtungen, gestellten Komponente addiert wird, so stimmt die beispielsweise Tachometer, ersetzt und Korrektionssich daraus ergebende Bewegung des Körpers mit 55 motoren 21 νηά 28, bei denen die Drehzahl der der Soll-Linie 12 überein. Ausgangsglieder in Abhängigkeit von den den Mo-Fig. 2 zeigt einen Korrektiousantrieb, der aus toren zugeführten Eingangssignalen geregelt wird, sinem Hauptantriebsmotor 15 besieht, der im Ver- sowie ein Bezugssignalgeber 20, der ein der Mogleich zu den Korrektionsmotoren bei einem typi- mentan-Sollgeschwindigkeit oder -drehzahl des Aus- ;chen verhältnismäßig langsamen Ansprechen eine 60 gangsglieds 31 entsprechendes Ausgangssignal ein-/erhältnismäßig hohe Leistung hat. Dieser Antriebs- führt, vorgesehen werden.

■notor spricht auf ein an einer Eingangsleitung 16 Die Fig. 3 und 4 beziehen sich auf eine Bewe-

mftretendes Steuersignal an und hat ein Ausgangs- gungssteuervorrichtung in Anwendung auf einen

»lied 17, das in einem typischen Fall als in seiner Kurvenschreiber oder eine sonstige zweidimensionale

»teilung um ±10°/o von der iurch die an der Lei- 65 Vorrichtung zum Zeichnen von Bewegungsbahn-

ung 16 auftretende Eingangsgröße befohlenen Stel- abschnitten, die die verschiedensten Ausbildungen

ung unterschieden sein kann. Das Ausgangsglied 17 haben können und die sich durch eine mathema-

;ann eine umlaufende Welle sein, der ein Codierer tische Beziehung oder Gleichung definieren lassen,

die mit einer der Koordinaten jeden Punkt der Be- Antriebsmotor M und einem Tachometer T, dessen wegungsbahn als Funktion der anderen Koordinate Ausgang, wie gezeigt ist, eine Rückkopplung mit ausdrückt. negativem Vorzeichen bildet. Dem Antriebsmecha-

Demgemäß stellt in F i g. 3 die Linie 32 einen nismus für die Y-Achse ist außerdem ein Differential-Bewegungsbahnabschnitt dar, über den der gesteuerte 5 mechanismus D als mechanischer Summierer zuge-Körper bewegt werden soll. Diese Bewegungsbahn ordnet, der als Eingänge die Ausgangswelle 36 des ist in einem zweidimensionalen Koordinatensystem zugeordneten Hauptservosystems und die Ausgangsdargestellt, das aus den zueinander senkrecht ver- welle 102 eines nachstehend noch näher beschrielaufenden Achsen X und Y besteht. Die nachfolgende benen zugeordneten Korrektur-Servosystcms hat. Beschreibung der verschiedenen Vorrichtungen ist io Das Antriebsglied 36' ist der Ausgang des mechaim wesentlichen auf das Zeichnen eines einzigen nischen Summierers D. Außerdem sind den Ein-Bewegungsbahnabschnittes, beispielsweise des Ab- gangsantriebsteilen 35 und 36' Codierer £ zugeordschnitts 32, beschränkt. Es ist jedoch klar, daß die net, die die Stellungen der Wellen 35, 36' abfühlen vollständige Bewegungsbahn des Körpers aus einer und eine codierte Ausgangsinformation liefern, die großen Anzahl solcher aufeinanderfolgender Ab- 15 die Ist-Koordinaten des gesteuerten Körpers in bezug schnitte zusammengesetzt sein kann, die aufeinander- auf die X- und Y-Achse darstellen. Der Ausgang folgend von dem Körper durchlaufen werden. Wie eines jeden Codierers E kann beispielsweise ein aus F i g. 3 ersichtlich ist, wird die X-Achse als Be- Gray-Code sein, wobei den Codierern je ein Codefehlsachse und die Y-Achse als Nicht-Befehlsachse Umsetzer 38 bzw. 38' zugeordnet ist, der bei seinem angenommen. ^ao Betrieb den codierten Ausgang aus dem zugeord-

Ferner stellen die Koordinaten X₁, y,· den Anfangs- neten Codierer in eine digitale Darstellung umsetzt, punkt und die Koordinaten x,, y, den Endpunkt des die einem zugeordneten Register 39 bzw. 40 zuge-Bewegungsbahnabschnitts 32 dar. Zwischen diesen führt wird. Diese und die sonstigen hier erwähnten beiden Punkten ist der Bewegungsbahnabschnitt 32 digitalen Darstellungen können beispielsweise eine durch die Gleichung y = f(x) dargestellt. Die Ko- »5 Darstellung einer Binärzahl sein und bestehen aus ordinaten x_a, y„ stellen die Ist-Stellung des gesteuei- einer Reihe elektrischer Impulse, die in einem Verten Teiles dar. Sofern der Punkt x_a, y_a nicht auf der zögerungsleitungsregister umlaufen, bei dem das VorLinie 32 liegt, besteht ein Fehler, der erfindungs- handensein oder das Fehlen eines Impulses an einer gemäß parallel zu der Nicht-Befehlsachse gemessen besonderen Stelle der Impulsreihe das Vorhandenwird Die Koordinaten x,„ f(x„) stellen den Schnitt- 30 sein einer »1« oder einer »0« an einer besonderen punkt der Linie 32 mit einer durch den Punkt x_a, y_a Stelle der Binärzahl darstellt. Außerdem ist, obwohl zu der Nicht-Befehlsachse parallelgezogenen Linie in den verschiedenen hier beschriebenen Systemen dar, so daß der Stellungsfehler des gesteuerten Kör- verschiedene unterschiedliche Register zur Speichepers als f(x_a) — y_a definiert werden kann. Wie nach- rung der verschiedenen digitalen Darstellungen gestehend noch näher erläutert wird, wird der Weg 35 zeigt sind, gewünschtenfalls die Funktion von zwei des gesteuerten Körpers in Übereinstimmung mit oder mehreren solcher Register in jedem System der Neigung der Soll-Bewegungsbahn an der Stelle durch ein aus einer einzigen Verzögerungsleitung je '/(jc_a) auf der Bewegungsbahn 32 entsprechend der bestehendes Register erfüllt werden kann, bei dem zu de^Befehlsachse parallel gemessenen Momentan- jede digitale Darstellung einen vorgegebenen Anteil oder Ist-Verstellung des gesteuerten Körpers aus der 40 des durch das Register in Umlauf gesetzten Signals Nicht-Befehlsachse gesteuert. belegt.

Gemäß F i g. 4 weist ein numerisch gesteuertes Das Register 39 ist als ^„-Register bezeichnet und

Servosystem nach der Erfindung einen Mechanismus speichert eine Digital-Darstellung der jc_e-Koordinate 33 zum Verstellen des gesteuerten Körpers parallel oder der Ist-Verstellung des gesteuerten Körpers aus zur X-Achse und einen entsprechenden Mechanis- 45 der Y-Achse, gemessen parallel zur X-Achse. Entmus 34 zum Verstellen des gesteuerten Teiles par- sprechend ist das Register 40 als y_a-Register bezeichallel'zur Y-Achse des zugeordneten Koordinaten- net und speichert eine Digital-Darstellung der systems auf. Die mechanischen Vorrichtungen 33 y_a-Koordinate oder der Ist-Verstellung des gesteueru'nd 34 können entsprechend der Art und der Ver- ten Körpers aus der X-Achse, gemessen parallel zur Wendung des gesteuerten Körpers die verschiedensten 50 Y-Achse. Im Verlaufe der Bewegung des Körpers Formen haben, jedoch hat jeder Mechanismus ein über die Bewegungsbahn 32 werden die Codierer E beweeliches Eingangsantriebsglied 35 bzw. 36', das mit hoher Abfragegeschwindigkeit, beispielsweise eine drehbare Antriebswelle sein kann. Die Dreh- mehrere tausendmal pro Sekunde, wiederholt abgebeweeune des Antriebsglieds 35 über eine gegebene fragt und die Register 39, 40 nach Bedarf bei gleich Winkelverstellung erzeugt eine entsprechende, ver- 55 hohen Geschwindigkeiten auf den neuesten Stand hältniseleich wirkende Bewegung des gesteuerten gebracht, so daß die in jedem beliebigen Augen-Körpers in einer zur X-Achse parallelen Richtung, blick in den Registern auftretenden Digital-Darwährend die Drehbewegung der Antriebswelle 36' Stellungen die Momentan-Iststellung des gesteuerten über eine gesehene Winkelstellung in gleichartiger Körpers ganz genau darstellen.

Weise eine entsprechende verhältnisgleiche Bewe- 60 Die Eingabeinformation wird dem System nach gun" des ^steuerten Körpers in einer zur Y-Achse F ig. 4 über eine Eingabevorrichtung 41 zugeführt parallelen⁰Richtung erzeugt. Jedes der Eingangs- die beispielsweise ein Lochstreifenleser sein kann antriebsgiieder 35, 36' wird von einem Hauptantrieb Vor dem Durchlaufen eines jeden Linienabschnitts mit einem auf Steuerspannungssignale ansprechen- beispielsweise des Linienabschnitts 32, wird die übei den Servosystem angetrieben. In dem Schaltbild ist 65 die Eingabevorrichtung 41 zugeführte Information ir jedes der Hauptservosysteme von üblicher Bauart das übrige System eingeführt. Wenn die vom ge- und besteht aus einem Eingangsteil oder einer Sum steuerten Körper durchlaufenen Abschnitte auf ge mierschaltung 37 und 37', einem Verstärker A, einem rade Linien begrenzt sind, kann diese Eingabeinfor

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mation aus nichts anderem als den Soll-Endpunkt- den betriebstechnischen Fehlers in der Lage des gekoordinaten X₁, y, des nächstfolgenden Linienab- steuerten Körpers angestrebt wird. Dieser Korrekschnitts bestehen. Falls jedoch die Linienabschnitte tionseinfluß kann in verschiedener Weise zugeführt kurvenförmig sind, kann die Eingabeinformation werden, wobei er bei dem System nach Fig.4 mit außerdem eine die Gleichung y = j(x) des Linien- 5 Hilfe eines Korrektions-Servosystems 100 zugeführt abschnitts, das Vorzeichen der Krümmung, die Mit- wird, das aus einer Summierschaltung 37c, einem tenlage usw. definierende Information enthalten, die Verstärker Ac, einem Stellmotor Mc und einem einem Digitalrechner zugeführt wird, der nach F i g. 4 Tachometer Tc besteht. Der Korrektions-Stellmotor aus zwei gesonderten Digitalrechnern 42 und 44 be- hat eine Ausgangswelle 102, die eine Eingangsgröße stehen kann, von denen der Rechner 42 als Steigungs- io für den Differentialmechanismus D liefert. Ein Digimaßrechner und der Rechner 44 als Funktionsrech- tal-Analog-Umsetzer 56 wandelt die in dem Fehlerner bezeichnet ist. Diesen beiden Rechnern wird register 54 auftretende Digital-Fehler-Darstellung in außerdem die in dem Befehlsachsenregister 39 ge- eine Analog-Spannung V_e um, die in die Summierspeicherte Digital-Darstellung zugeführt. In Wirklich- schaltung 37c des Korrektions-Servosystems 100 zum keit können die beiden Rechner 42, 44 natürlich aus 15 Erzeugen einer Drehbewegung der Welle 102 übereinem einzigen Rechner bestehen, der die Neigungs- tragen wird, die über den Differentialmechanismus D und die Funktionsberechnungen der Reihe nach in zum Ausgang des Hauptservosystems so zugefügt logischer Folge ausführen kann. wird, daß der Fehler verringert wird.

Der Neigungsrechner 42 errechnet die Neigung des Obwohl die verschiedenen, das System nach F i g. 4 Bewegungsbahnabschnitts 32 an der Stelle x_a, f(x_a) ao bildenden Bauteile nicht im einzelnen dargestellt und entsprechend der Momentan-Istkoordinate x_a des ge- beschrieben sind, liegen für den Fachmann die versteuerten Körpers in bezug auf die Befehlsachse. Das schiedensten passenden Elemente zum Durchführen Ergebnis dieser Rechnung wird in Form von zwei als der notwendigen Vorgänge auf der Hand. In F i g. 4 χ und y bezeichneten Digital-Darstellungen geliefert, sowie in den nachstehend beschriebenen Blockschahdie zueinander in einem Verhältnis stehen, das gleich as bildern sind das Taktgebersystem zum Synchronisieder Momentan-Neigung (dyldx)_Xa der Bewegungs- ren und sonstigen Steuern der Arbeitsweise der verbahn an dieser Stelle ist. Nach F i g. 3 können die Di- schiedenen Bauteile des Systems sowie auch die Mitgital-Bezeichnungen Ax und Ay die Strecken Ax und tel zum Bestimmen der Vorzeichen der Steuerspan- A y darstellen, die so zueinander in Beziehung stehen, nungen V_x und V_x und der Fehlerspannung V_e der daß das Verhältnis Ax/Ay gleich der Neigung der 3» Deutlichkeit halber fortgelassen worden. Diese Ein-Bewegungsbahn 32 an diesem Punkt x„, f(x_a) ist, wie richtungen sind allgemein üblich, und ihre Anwenes durch die an diesen Punkt der Bewegungsbahn ge- dung bei den erläuterten Systemen ist dem Fachmann zogenen Tangente dargestellt ist. Die A x- und die A y- für Rechner und numerische Steuerungsverfahren Digital-Darstellung treten in den beiden Registern 46 verständlich.

bzw. 48 auf, die ein Teil des Neigungsrechners 42 sein 35 Die F i g. 5 und 6 beziehen sich auf eine Bewekönnen. Dem Register 46 ist ein Digital-Analog-Um- gungsbahnsteuervorrichtung, die im wesentlichen der setzerSl zugeordnet, der bei seinem Betrieb die Ax- Steuervorrichtung nach Fig.4 entspricht, jedoch auf Digital-Darstellung im Register 46 in eine Analog- das Durchlaufen von geraden Linien abschnitten bespannung V_x umwandelt, die in analoger Weise zu schränkt ist, wobei ein Korrektionsantrieb verwendet dem numerischen Wert der A x-Digital-Darstellung in 40 wird, der im wesentlichen dem Schaltbild nach F i g. 2 Beziehung steht. Entsprechend ist dem Register 48 entspricht, um auf die Lage des gesteuerten Körpers ein Digital-Analog-Umsetzer 53 zugeordnet, der die einen Korrektionseinfluß auszuüben. Wenn die ge- A y-Digital-Darstellung in eine zu ihr in analoger samte Bewegungsbahn des gesteuerten Körpers in Weise in Beziehung stehende Spannung V_y umwan- eine Anzahl gerader Linienabschnitte aufgeteilt wird, delt. Die beiden Analogspannungen V_x und V_y wer- 45 so ist die Neigung eines jeden dieser Linienabschnitte den ihrerseits in die zugeordnete Summierschaltung eine Konstante. Demzufolge ist beim Durchlaufen 37, 37' der beiden Servosysteme übertragen mit dem jedes Bewegungsbahnabschnitts die Neigungsberech-Ergebnis, daß der Motor M des X-Achsen-Mechanis- Dung vereinfacht, so daß sie zu Beginn des Vorgangs mus mit einer zu der Steuerspannung V_x im wesent- nur einmal durchgeführt zu werden braucht. Äußerlichen proportionalen D^rehzahl und der Motor M des 50 ά>.·~\ besteht die zum Durchlaufen jedes Linien-Y-Achsen-Mechanismus mit einer zu der Eingangs- abschnittes erforderliche einzige Eingabeinformation spannung V_y proportionalen Drehzahl angetrieben aus dem Koordinaten x_h y, des Endpunktes des werden. Linienabschnittes, wobei angenommen wird, daß die

Der Funktionsrechner 44 errechnet die Nicht-Be- Koordinaten a„ y, für den Anfangspunkt bereits in

fehlsachsen-SoIlkoordinate f(x_a) entsprechend der 55 dem System vorhanden sind und durch die Co-

entlang der Befehlsachse gemessenen Ist-Stellung x_a dierer E od. dgl. zugeführt werden,

des gesteuerten Körpers. Der Funktionsrechner 44 ist In F i g. 5 ist ein Abschnitt 57 einer geradlinigen

wie der Rechner 42 ein Digitalrechner, und das Er- Bewegungsbahn gezeigt. Die Koordinaten x_h y, stel-

gebnis seiner Berechnung erscheint in einem Register den den Anfangspunkt der Linie dar, während die

50 als eine Digital-Darstellung der Größe /(*„). 60 Koordinaten X₁, y, den Endpunkt der Linie angeben.

Dem Register 50 und dem Register 40 ist eine Sub- Die Strecken Ax₁ und Ay₁ stellen die zur X-Achse

trahierstelle 52 zugeordnet, die die Digita!-y„-Darstel- bzw. zur Y-Achse parallel gemessenen Veränderun-

lung von der Digital-/(xJ-Darstellung subtrahiert gen der Lage des gesteuerten Körpers auf seinem

und eine Digital-Darstellung des Fehlers erzeugt, die Wege von dem Anfangs- zum Endpunkt dar. Die Ko-

in ein Fehlerregister 54 übertragen wird. Die Digital- 65 ordinaten A₀, y_a stellen die Ist-Stellung des gesteuerten

Fehlerdarstellung wird dann verwendet, um die Be- Körpers dar, während die Bezeichnung x_a — a-, die

wegung des Y- oder Nicht-Befehlsachsenmechanis- zur Y-Achse parallel gemessene Verstellung des ge-

mus so zu ändern, daß die Verringerung des bestehen- steuerten Körpers von dem Ausgangspunkt aus dar-

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stellt. Demzufolge läßt sich die den Linienabschnitt mit F i g. 4 beschrieben, verwendet wird, um die zu

57 definierende Gleichung mit geordneten Servosysteme zu betätigen, damit sie der

y _ ji_x\ _ „ _j_ /_χ _ _x\ ly I]_x, gesteuerten Körper oder den Schreibkopf 60 paralle

' ' ' zur A'- und zur F-Achse mit Geschwindigkeiten v,

ausdrucken. Außerdem definieren die Koordinaten 5 und v_v verstellen, die durch einen Proportionalitäts- _x y-+ (λ: — χ)Δν·ΙΔχ· faktor zueinander in Beziehung gesetzt sind, der irr "' ' " ' " '/ ' wesentlichen gleich der Neigung des Bewegungsbahneine Soll-Stelle auf der Linie 57, die der paralie! zu abschnittes ist. Das heißt, v_v = Kv_x, worin K im weder Befehlsachse von der Nicht-Befehlsachse aus ge- sentlichen gleich der Neigung oder gleich Ay₁IAx₁ ist. messenen Ist-Stellung des Teiles x„ entspricht. ic Dem Funktionsrechner 44 von Fig. 6 werden als

In Fig. 6 sind die mit den Bauteilen des Systems Eingänge die in den Registern 39, 40, 46 und 48 genach Fig.4 übereinstimmenden Bauteile mit den speicherten Größen zugeführt. Vor der Verstellung gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 4 versehen und des gesteuerten Körpers ist die in dem Register 39 brauchen nicht noch einmal in ihren Einzelheilcn be- auftretende Größe die Koordinate X₁, die in dem schrieben zu werden. Als Beispiel einer besonderen 15 Funktionsrechner 44 zur Verwendung im Verlaufe Anwendung der Vorrichtung ist diese in F i g. 6 in des gesamten Durchlaufens des Bewegungsbahnab-Verbindung mit einem Plotter gezeigt, der einen zu Schnitts gespeichert wird. Die in den Registern 46, 48 einem festliegenden Kurvenblatt in zueinander senk- auftretenden Digital-Darstellungen bleiben während rechten Richtungen verstellbaren Schreibkopf 60 hat. des gesamten Durchlaufs des Bewegungsbahnab-Der Schreibkopf wird von einer Leitspindel 62 par- ao Schnitts konstant, jedoch werden die in den Reallei zur ΛΓ-Achse angetrieben, während die Leit- gistern 39, 40 auftretenden Größen, wie in Zusamspindel 62 und der Schreibkopf 60 ihrerseits mit Hilfe menhang mit F i g. 4 erwähnt, rasch auf den neuesten einer weiteren Leitapindel 64 parallel zur X-Achse Stand gebracht, so daß die in ihnen auftretenden verstellt werden. Die Leitspindel 62 ist über die An- Digital-Darstellungen sehr genau die Momentan-Isttriebswelle 35 an einen ihr zugeordneten Stellmotor M as Koordinaten des gesteuerten Körpers darstellen, angeschlossen, während die Leitspindel 64 über die Unter Benutzung der ihm zugeführten Eingabeinfor-Antriebswelle 36 an den anderen, ihr zugeordneten mation errechnet der Funktionsrechner 44 wiederholt Servomotor M und an einen zugeordneten mechani- den Wert der Funktion
sehen Summierer 66 in Form eines Differentialgctrie- _i( \ j , , _ » . , .
bes angeschlossen ist. Die Stellung der Leitspinde! 62 30 ''" ^{a) y}' ^ ^K " ^{ύ Δ y}''^/1X''
und somit die Stellung des Schreibkopfes 60 auf der Dieser Wert wird mit sehr hoher Geschwindigkeit Ä"-Achse wird mit Hilfe eines Codierers E abgefühlt, errechnet, vorzugsweise mehrere tausendmal pro Sewährend die Stellung der Leitspindel 64 und somit künde, was eindeutig innerhalb der Leistungsfähigkeit die Stellung des Schreibkopfes auf der K-Achse von der zur Zeit verfügbaren Computerelemente liegt. Mit dem anderen Codierer E abgefühlt wird. 35 im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit wird die

Wie erwähnt wurde, braucht die Eingabeinforma- in dem Register 50 auftretende Zahl in die Subtration für die Vorrichtung nach F i g. 6 lediglich aus hierstelle 52 übertragen und mit der in dem Register den Koordinaten des Endpunktes eines jeden Be- 40 auftretenden Digital-Darstellung verglichen. Wenn wegungsbahnabschnittes zu bestehen. Diese Infor- die beiden Digital-Darstellungen einander nicht gleich mation wird den beiden Registern 68 und 70 züge- 40 sind, wird von der Subtrahierstelle 52 eine Fehlerführt, wobei in dem Register 68 eine Digital-Darstel- darstellung oder ein Fehlersignal erzeugt. Dieses Silung der .r_rKoordinate und in dem Register 70 eine gnal erscheint an einer Ausgangsleitung 76 und wird Digital-Darstellung y_rKoordinate auftritt. Dem Regi- in eine Fehlerermittlungs-Flip-Flop-Schaltung 78 ster 68 ist eine Subtrahierstelle 72 zugeordnet, die vor übertragen, die an der zugeordneten Ausgangsleitung irgendeiner Verstellung des gesteuerten Körpers ent- 45 80 ein Ausgangssignal erzeugt, sobald und solange lang des Bewegungsbahnabschnitts das Subtrahieren durch die Subtrahierstelle 52 Fehler angezeigt werder Digital-Darstellung in dem Register 68 von der den. Zusätzlich zu der an der Leitung 76 erscheinen-Digital-Darstellung in dem Register 39 bewirkt. Zu die- den Fehleranzeige erzeugt die Subtrahierstelle 52 sem Zeitpunkt befindet sich der gesteuerte Körper am außerdem ein das Vorzeichen des Fehlers anzeigen-Anfangspunkt des Bewegungsbahnabschnitts, so daß 50 des Richtungssignal, das über eine Leitung 82 in eine die in dem Register 39 auftretende Zahl eine Digital- Richtungssteuervorrichtung 84 übertragen wird.
Darstellung der Λ,-Koordinate ist. Demzufolge ist das Der Augsang der Flip-Flop-Schaltung 78 wird über Ergebnis des durch die Subtrahierstelle 72 ausgeführ- die Leitung 80 an ein UND-Gatter 86 übertragen, das ten Subtraktionsvorgangs die Erzeugung der Größe als weitere Eingabe den Ausgang eines Impulsgebers Ax₁, die dem Register 46 zugeführt wird. In ent- 55 88 hat, der elektrische Impulse mit einer Frequenz sprechender Weise ist dem y_rRegister 70 eine Sub- von beispielsweise 300 Hz/sec innerhalb des Betriebstrahierstelle 74 zugeordnet, die vor irgendeiner Ver- bereichs eines zugeordneten Korrektionsmotors 90 erstellung des gesteuerten Körpers die Subtraktion der zeugt, der ein Schrittmotor ist und ein Bestandteil der in dem Register 40 auftretenden Digital-Darstellung dem System zugeordneten Taktgeberschaltung sein von der Digital-Darstellung im Register 70 bewirkt. 60 kann. Der Ausgang des UND-Gatters 86 wird über Da die zu diesem Zeitpunkt in dem Register 40 ge- einen Impulsformer 92 und über einen Verstärker 94 speicherte Zahl eine Digital-Darstellung der Koordi- der Richtungssteuerung 84 zugeführt, von wo er dem mate y,- ist, ist das Ergebnis dieses Subtraktionsvor- Korrektionsmotor 90 zugeführt wird. Demzufolge ergangs die Größe A y_h die in dem zugeordneten Re- scheint an der Leitung 80 ein Signal, sobald durch gister 48 gespeichert wird. Demzufolge verkörpert 65 die Subtrahierstelle 52 ein Fehler angezeigt wird, und das Verhältnis der in den Registern 46 und 48 ge- es werden die vom Impulsgeber 88 erzeugten Impulse Speicherten Größen die Neigung des Linienabschnit- über das UND-Gatter 86 und die zugeordneten EIetes 57. das in gleicher Weise, wie in Zusammenhang mente dem Korrektionsmotor 90 ziiap.führt QnVi^iM

die Subtrahierstelle 52 keiner Fehler anzeigt, erscheint an der Leitung 30 kein Signal, und dem Korrektionsmotor werden keine Impulse zugeführt. Der Korrektionsmotor 90 enthält eine Anzahl von Eingangswicklungen, die nach dem einen oder anderen von zwei Folgeschemata erregt werden können, um eine Drehbewegung der zugeordneten Ausgangsanlriebswelle 96 in der einen oder anderen ihrer beiden Richtungen zu bewirken, wobei das Erregen der Wicklungen in Abhängigkeit von dem an der Leitung 82 auftretenden Vorzeichensignal η ich Bedarf durch die Richtungssteuerung 84 gesteuert wird, und zwar so, daß die gewünschte Drehrichtung des Korrektionsmotors erreicht wird. Die Ausgangsclrehbewegung des Motors 90 bildet einen Eingang für das der Y- oder Nicht-Befehlsachsen-Leitspindel 64 zugeordnete Differentialgetriebe 66, das von üblicher Bauart sein kann und dazu dient, die Eingangsbewegung der Ausgangswelle 96 des Korrektionsmotors mit dem durch das Antriebsteil 36 gelieferten Primäreingang zu kombinieren, um eine sich daraus ergebende Bewegung der Leitspindel 64 zu erzeugen, die gleich der Summe der Drehbewegungen der Wellen 36 und 96 oder ihr proportional ist. Somit hat der durch den Korrektionsmotor 90 gelieferte Eingang in das Differentialg. triebe 66 einen Korrektionseinfluß auf die Bewegung des Schreibkopfes 60 und bewirkt, daß dieser in Richtung auf eine Fehler-Nullpunktstellung bewegt wird.

Bei den schnell arbeitenden modernen Rechenanlagen kann ein numerisches Steuersystem wie das von F i g. 6 so ausgelegt werden, daß der gesteuerte Körper mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit von beispielsweise mehreren cm/sec parallel zu einer der oder zu beiden Koordinatenachsen verstellt wird, wobei zugleich die notwendigen Berechnungen mit einer solchen Geschwindigkeit durchgeführt werden, daß der Fehler für jeden Abschnitt des Weges des gesteuerten Körpers tausendmal oder öfter ermittelt wird. Der Gesamtfehler des gesteuerten Körpers kann somit eindeutig innerhalb weniger Tausendstel einer Längenmaßeinheit oder noch kleiner gehalten werden.

Gewöhnlich ist das zum Antreiben der Leitspindeln 62 und 64 erforderliche Drehmoment so groß, daß, wenn Präzisionsmotoren, wie Schrittmotoren zum Zuführen der Antriebskraft zum Einsatz kommen, die sich ergebende Höchstgeschwindigkeit des Schreibkopfes 60 wegen der geringen Leistung solcher Präzisionsmotoren zu nied'ig ist. In dem System nach Fig. 6 liefern die Servomotoren M, die eine verhältnismäßig hohe Leistung haben und somit die Leitspindel mit hohen Drehzahlen antreiben können, die Hauptantriebskraft für die Wellen, und es wird auf den Korrektionsmotor 90 zurückgegriffen, um den am Ausgang des Antriebsmotors M der Nicht-Befehlsachse bestehenden Fehler zu beseitigen. Da dieser Fehler gering ist, kann der Korrektionsmotor ein solcher mit verhältnismäßig geringer Leistung sein, weil zum Besaitigen des Fehlers nur eine verhältnismäßig niedrige Ausgangsdrehzahl erforderlich ist.

Es ist klar, daß bei dem System nach F i g. 6 ein Fehlerkorrektionseinfluß auch erzeugt werden könnte, indem an Stelle des Schrittmotorantriebs ein dem Servosystem 100 nach Fig.4 entsprechendes Servosystem verwendet wird.

Die F i g. 7, 8 a und 8 b beziehen sich auf eine Verbesserung des Systems nach Fig.6, bei dem zur Erläuterung die Y-Achse statt der X-Achse als Beiehlsachse sevvählt worden ist.

F i o. 7 zeist die Koordinaten und die anderen Größen, eic "bewirken, daß die Y-Achse statt dei X-Achse die Befehlsachse der Vorrichtung ist. Aus der vorherigen Erörterung von F i g. 5 ist die Bedeutung der in F i g. 7 dargestellten Bezeichnungen klar, so daß keine weiteren Bemerkungen dazu erforderlich sind. Es sei jedoch bemerkt, daß in diesem Fall der Fehler E parallel zur Z-Achse gemessen wird und gleich der Gröi3e

Die mit den Bauteilen von F i g. 6 übereinstimmenden Bauteile in den Fig. 8a und Sb haben die gleichen Bezugszeichen und brauchen folglich nicht mehr im einzelnen beschrieben zu werden. Bei der Erörterung der Verbesserungen in der Vorrichtung nach F i g. 8 a und 8 b wird zunächst auf die Tatsache hingewiesen, laß beim Betrieb der Vorrichtung der gesteuerte Körper, nachdem er am Endpunkt eines Linienabschnitts angekommen ist, an diesem Punkt für einen Augenblick zur Ruhe kommt, während welchem die Vorrichtung eine die Koordinaten des Endpunkts des nächstfolgenden Linienabschnitts betreffende Information erhält und die Größen Δ χ, und Ayi errechnet. Sobald diese. Berechnungen erfolgt sind, beginnt die Bewegung des gesteuerten Körpers, der Fehler wird wiederholt errechnet, und es werden, wie vorstehend erläutert wurde, geeignete Fehlerkorrekturen vorgenommen. Diese Bewegung des gesteuerten Körpers wird in erster Linie durch die an die jeweiligen Servo-Antriebssysteme angelegten Steuerspannungen V_x und V_y gesteuert. Selbstverständlich ist es erwünscht, am Anfang eines besonderen Durchlaufvorgangs an die Servo-Steuersysteme keine hohen Eingangsspannungen abrupt anzulegen, wobei es ebenso erwünscht ist, diese Eingangsspannungen nicht abrupt abzuschalten, wenn der gesteuerte Körper die Endpunkt-Koordinaten erreicht. Im besonderen ist es erwünscht, die Spannungen V_x und Vy zu Beginn des Durchlaufens eines Linienabschnitts allmählich auf die gewünschten Werte zu erhöhen und sie später, während des letzten Teiles des Linienabschnitts, bis auf Null zu verringern, damit der gesteuerte Körper am Anfang jedes Linienabschnitts bis auf eine gewünschte hohe Geschwindigkeit allmählich gebracht und am Ende jedes Linienabschnitts von dieser hohen Geschwindigkeit aus allmählich verlangsamt wird.

Gemäß Fig. 8a und 8b umfassen die Mittel zur Durchführung eines allmählichen Anlaufens und Anhaltens des gesteuerten Körpers einen Sägezahngenerator 104 und eine Sägezahnsteuerung 106. Der Sägezahngenerator 104 steuert die den beiden Digital-Analog-Umsetzern 51 und 53 zugeführte Bezugsspannung V₁, die dazu dienen, die Bezugsspannung V₁ in Übereinstimmung mit den in den Registern 46 und 48 auftretenden Digital-Darstellungen abzuschwächen, um die Steuerspannungen V_x und V',, zu erzeugen. Beim Beginn des Durchlaufens eines Linienabschnitts löst ein an der Leitung 108 auftretendes, durch den Taktgeber der Vorrichtung zugeführtes Start- oder »Auf«-Signal die Sägezahnsteuerung 106 und den Sägezahngenerator 104 aus und bewirkt, daß der Sägezahngenerator eine AusgaiiRsspannung V₁ er-

16

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zeugt, die von der Null-Spannung (oder einer anderen Gatter 124,1 ^"^ _über die Leitung 131 einer Bezugsspannung) ausgeht und linear mit der Zeit bis geführt, dessen λ c s^^ ^_{± Die Rest}f_uniction auf einen gewünschten Maximalwert ansteigt, auf Subirahiersie ic J[' , ^e _darin die Subtrahierstelle 130 dem sie verbleibt, bis an der Le.iungllO ein »Ab«- dieser B au .ei.e l^ _Uun„ _der kleineren von den Signal erscheint. Das »Ab«-Signal tritt an der Leitung 5 mn einer ^UIS^!I'^ ^ _mit°_{der m} dem Register 112 110 auf, bevor der gesteuerte Körper den Endpunkt zwei Groben .i>·/- , ^ _spei_serj. des Linienabschnittes erreicht, und es löst die Säge- gespeicherten rt._- · ~ ^ ^ Subtrahierstelle 130 zahnsteuerung 106 und den Sägezahngenerator 104 Den anderer. ^L '= =_is{er70 auftretende Digitalaus, damit die Ausgangsspannung V₁ allmählich bis bildet die in oenij,- = _der Subtrahierstelle auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert verringert io Darstellung., souiß u ._]uno ^c _{alleI zu} der Befehlswird, der an die Digital-Analog-Umsetzer 51 und 53 130 eine ^Lnä^lia!"^'_v.,_rschiebung des Punktes vom angelegt wird, wenn der gesteuerte Körper seine End- achse gemessen. >■ ^ welcher das »Ab«- punktkoordinaten erreicht. Endpunkt υ er Mci.e , _{Di ;tal}__{Darstellung w}ird Wie vorstehend erwähnt, kann das an der Leitung Signal aurtieien m. . _dneten Verzögerungs- 108 erscheinende »Auf«-Signal mit Hilfe des der 15 wiederum in einen _wiederhoi_t einer zuge-Vorrichtung zugeordneten Taktgebers zugeführt register 13- g^tSP^e'^cnf _{134 zuoe}führt, der außerwerden, wobei es zum tatsächlichen Beginn des ordneten buMianii.rbi«. - _aus°_der Subtrahierstelle Durchlaufens des betreffenden Linienabschnitts auf- dem der ™^ome. , ?" rine Darstellung der Größe tritt. Andererseits steht das Auftreten des »Ab«-Si- 74 zugeführt wra^aer _{ld m der} Befehlsachse gesmals an der Leitung 110 zu der Lage der Endpunkt- 2c (y,· - yj ist. die αϊ V _{des gesteuer}ten koordinaten des Linienabschnitts und zu der Länge messcne Momentan-isi^v« .g_{t Die Subt}rahierdes eigentlichen Linienabschnitts im Zusammenhang. Körpers vom ^bndP""^Kl . £ - " _{110 ein A}us-Das _üAb«-Signal tritt gewöhnlich auf oder wird er- stelle 134-arbeitet, um an der^Leitung ^ ^ ^ zeugt, wenn der gesteuerte Körper sich durch einen gangs- oder *£b«^ignM * P_{ß die durch d}ie Punkt bewegt, der von dem Endpunkt des Linien- 25 dem Register 132^gespeiclierteo:^r abschnitts, gemessen parallel zur Y- oder Befehls- Subtrahierstelle 74 erzeu^gte Große übersteigt. ^ ^

achse, einen gegebenen Abstand hat. Diese Lage wird Aus dem ^f^^^ Linienabschnitt

hlt di S V ih Höhtert er Lagen in de nende "«durch au , ^ ^

achse, einen gegebenen Abstand hat. Diese Lage wird ^f^^^ Linienabschnitt

erhalten, wenn die Spannung V_i ihren Höchstwert er- Lagen in de nende "«durch au , ^ ^ ^

reicht. Wenn jedoch die Befehlsachsen-Komponente so groß ist, dab die urooe ■>.,- _{bnis ist d}aß

des Linienabschnitts unter einer vorbestimmten 90 Festwert in dem Register 1",o«l _B

Länge ist, kann es zum richtigen Arbeiten der Vor- die den Diptal-Analog-Ums^

rih di i di Säht Spannung V von Null bis auf «M»atertal

des Linienabschnitts unter einer vorbestimmt 9

Länge ist, kann es zum richtigen Arbeiten der Vor- die den Diptal-Analog-Ums

richtung notwendig sein, an die Sägezahnsteuerung Spannung V₁ von Null bis auf «M

106 das »Ab«-Sifnal anzulegen, bevor die Span- mählich ansteigt und ^rch Anlege«des ^A b ^

nung V₁ ihren gewünschten Höchstwert erreicht. Ge- gnals an die Le.tu.ig 112 ^^^"^^ϊ

mäß Fig.8a und 8 b bestehen die Mittel zum Er- 35 Maximalwertes ^f

i it d D

mäß Fig.8a und 8 b bestehen die Mittel zum Er 35 ^f^^J^

zeugen des Signals an der Leitung 110 aus einem ringert wird. Das Endergebnis is ^ daß g

Festwert-Register 112, das eine feststehende Zahl Körper oder Schreibkopf 60 m seiner Oe^hwnmg

di di lll d Bfhlh keit allmählich gesteigert und dann aHmahlich herab

Festwert-Register 112, das eine feststehende Zahl Körper oder Schreibp ^

speichert, die die parallel zu der Befehlsachse ge- keit allmählich gesteigert und dann aHmahlich herab inessene Verstellung vom Endpunkt bis zu dem Punkt gesetzt wird, ohne jemals wegen der Kurze de in klarstellt, an welchem das »Ab«-Signal auftreten muß, 40 Frage stehenden Linienabschnitts seine ublicne um die Spannung V₁ auf einen geeignet niedrigen Höchstgeschwindigkeit erreicliitzu ftaDen. Wert zu verringern in der Annahme, daß diese Span- Dem Sägezahngenerator 104 «t außerdem eme

nung ihren Höchstwert hat, wenn das Signal angelegt Einrichtung zur Steuerung _e ^d« Höchstwertes der den _wird Digital-Analog-Umsetzern 51, 53 zugefuhrten bpan

Zu den Mitteln der Erzeugung des »Ab«-Signals 45 nung V₁ zugeordnet so daß dieser Maxunalspangehört außerdem eine im Verhältnis 2:1 teilende nungswert im umgekehrten Verhältnis zur Große η Schaltung 114, die auf die in dem Register 48 ge- dem Jy_rReg.ster 48 steht und daß die maxima e speicherte A y_rDigital-Darstellung einwirkt, um eine Ausgangsspannung V des Digital-Analog-Umsetze, Digital-Darstellung zu erzeugen, die einem Register 53 ohne Rücksicht auf die Große in dem ^"Registei 116 zugeführt wird und gleich der Hälfte des nume- 50 48 eine Konstante ist. Das Endergebnis ist daß der rischen Wertes der in dem Register 48 vorhandenen gesteuerte Körper ohne Rücksicht auf der,' ™'-Darstellung ist. Die Ausgänge der Register 112 und sehen Wert der ^γ⁰^¹³¹^^^¹^^"^^¹^; 116 werden einer ihnen zugeordneten Vergleichs- im wesentlichen gleichen Hochstgeschwind.gkeit par schaltung 118 zugeführt, die einen Ausgang an einer allel zu der Befehls- oder ^f^^^Ste zugeordneten Leitung 120 erzeugt, wenn die in dem 55 bei angenommen ist daß der in Wage· stenenoe Register 116 gespeicherte Darstellung einen niedrige- Linienabschnitt zum Erreichen dieser Geschwjidigren numerischen Wert hat als die in dem Register 112 keit des Körpers ausreicb'«^d 1"W »O^Zur njton gespeicherte Darstellung, und die alternativ ein Si- Erläuterung se. gesagt, daß de in dem Befehlsachsen gnü an der Leitung 122 erzeugt, wenn die in dem Re- Register 48 gespeicherte Zahl vorzugsweise be.m Zugtter 112 gespeicherte Darstellung einen niedrigeren 60 führen in das Register um eine Anzahl Se en so vernumerischen Wert hat als die in dem Register 116 schoben wird, daß die bedeutendste Stelle^ der urgespeicherte Darstellung. Die Leitung 120 bildet sprünglichen Zahl die am besten kennzeichnende Biteinen Eingang für ein zugeordnetes UND-Gatter 124, Stelle des Registers einnimmt, vv^bei die dem entdas als Eingang außerdem den Ausgang vom Re- sprechenden Nicht-Befehlsachsen-Reg.ster zugefuhrt( aster 116 hat. Gleichermaßen bildet die Leitung 122 65 Zahl um die gleiche Stellenzahl verschoben wird einen Eingang für ein ihr zugeordnetes UND-Gatter Demzufolge ist der niedr.gstmogl.che Wert (ζ. Β 126, das als !weiten Eingang den Ausgang des Re- 100000) der in dem Register 48 gespeicherten Zah eisters 112 hat Die Ausgänge der beiden UNlD- im wesentlichen gleich dem Zweifachen seines höchst

17 18

möglichen Wertes (1J1111). Deshalb kann der Höchst- oder nicht, wobei, sofern ein Übertrag erzeugt wird,

wert der Ausgangsspannung V₃, aus dem Digital- dieser zu der unbedeutendsten Stelle der in dem

Analog-Umsetzer 53 ohne jede Normalisierungssteuc- Register 150 erscheinenden Darstellung addiert wird,

rung in Abhängigkeit von dem Wert der Zahl in dem Demzufolge ist während des Durchlaufvorgangs die

Register 48 weitgehend verändert werden, während 5 in dem Register 150 erscheinende Zahl zu jeder Zeil

es zum Erreichen der Höchstbetriebsgei-chwindigkeit gleich y,- plus der Summe der durch den Betrieb des

des Steuersystems erwünscht ist, den Höchstwert von Analysators 142 erzeugten Übertragswerte; diese

Vy im wesentlichen konstant zu halten. Um diesen Summe ist mit y_e bezeichnet.

Zustand auszugleichen, ist dem Sägezahngenerator Das an der Leitung 148 erscheinende Ergänzungs- 104 eine Normalisierungssteuerung 14ft zugeordnet, io signal wird durch die Subtrahierstelle 152 erzeugt, die in Abhängigkeit von der Größe in dem Befehls- die den Ausgang aus dem Register 150 mit dem Ausachsen-Register 48 arbeitet, um eine Veränderung der gang aus dem y_fl-Register 40 vergleicht und ein Erdem Sägezahngenerator 104 zugeführten Eingangs- gänzungssignal erzeugt, wenn zwischen den Größen spannung in der Weise zu bewirken, daß die Aus- in diesen beiden Registern eine Differenz ermittelt gangsspannung V₁ einen zu dein Wert der Größe im i₅ wird. Somit wird, wenn die Größe in dem Register Register 48 in umgekehrtem Verhältnis stehenden 150 von der Größe in dem y_a-Register 40 abweichen Höchstwert hat. Dazu tritt, wenn die in dem Register sollte, die Ergänzungssteuemng 146 erregt, um das 48 gespeicherte ZaYuAy₁ nahe dem Höchstwert Arbeiten des Analysators 142 und somit die Erzeu-(111111) liegt, öi^ Normalisierungssteuerung in Tätig- gung von Übertragswerten zu bewirken, die zu der keit, um zu bewirken, daß die Spannung V_{ auf einen 20 Größe in dem Register 150 addiert werden, um die gegebenen niedrigen Höchstwert V₁ begrenzt wird, Differenz zu verringern oder zu beseitigen. Auf diese wobei jedoch der Digital-Analog-Umsetzer 53 bei Weise wird die Größe in dem Register 150 stetig dem hohen Wert der Größe Δ y, nur eine geringe oder gleich oder im wesentlichen gleich der Größe in dem überhaupt keine Abschwächung dieser Spannung be- y_a-Register 4Φ gehalten. Somit ist beim Vergleich wirkt, so daß die Ausgangsspannung V_y annähernd 25 dieser beiden Größen
gleich dem gewählten niedrigen Höchstwert V₁ ist.

Andererseits wirkt, sofern die Zahl Ay₁ im Register y_a = y,- + y_c oder y_c = y„ — y,.

48 nahe dem in ihm speicherbaren Niedrigstwert

(100000) liegt, die Normalisierungssteuerung 140 in Der Analysator 144 hat ebenfalls ein (nicht dar-Tätigkeit, und zwar in der Weise, daß die Spannung 30 gestelltes) internes Register, welches anfänglich mit V₁ auf einen höheren, etwa 2 V₁ betragenden Höchst- der in dem Δ *,-Register 46 erscheinenden Größe gewert V., begrenzt wird, wobei jedoch in diesem Fall speist wird, wobei die Zahl bei ihrem Einspeichern der Digital-Analog-Umsetzer 53 so arbeitet, daß diese in das Register in gleicher Richtung um die gleiche Spannung bei dem niedrigen Wert der Zahl im Re- Stellenzahl verschoben wird wie die dem Analysator gister48 um einen Faktor Zwei abgeschwächt wird, 35 142 zugeführte Größe Ay₁. Dem Analysator 144 ist so daß die Ausgangsspannung V₁,, wie vorher, im noch ein weiteres Register 154 zugeordnet, das anwesentlichen gleich V₁ ist. fänglich mit der Größe X₁ aus dem x_o-Register 39 und

Die Fig. 8a und 8b zeigen außerdem mehr im danach zusätzlich mit durch den Betrieb des Analy-

einzelnen den Aufbau des Rechners zur Auswertung sators 144 erzeugten Übertragswerten gespeist wird,

der Funktion 40 die zu der unbedeutendsten Bit-Stelle des Registers

_Λ- = ffy) — _x. + (y — y■) Ax-IAy-. ^⁴ addiert werden, wobei die Summierung dieser

'' Übertragswerte unter der Bezeichnung x_c dargestellt

Nach der Zeichnung besteht dieser Rechner aus ist. Die Änderungssteuerung 146 ist sowohl dem zwei der Y- bzw. .X-Achse zugeordneten Differentia!- Analysator 142 als auch dem Analysator 144 zuge-Digital-Analysatoren 142 und 144. Der Aufbau eines 45 ordnet, wobei jedesmal, wenn der Analysator 142 jeden Analysators ist in Einzelheiten nicht dargestellt, durch die Ergänzungssteuerung 146 betätigt wird, der jedoch hat jeder von ihnen einen Eingang für die in Analysator 144 in gleicher Weise betätigt wird, um dem zugeordneten y„- oder ^„-Register erscheinende das Addieren der Größe A.v,- aus dem Register 46 in Größe und für die in dem zugeordneten /ly_r oder ihrem verschobenen Zustand zu der dann in dem Δ ^,-Register 48 oder 46 erscheinende Größe. Jeder 50 internen Register des Analysators 144 enthaltenen Analysator 142,144 arbeitet in gleicher Weise, wobei Zahl zu bewirken. Das heißt, daß bei jedem durch der Analysator 142 ein (nicht dargestelltes) Register den Analysator 142 ausgeführten Additionsvorgang enthält, das anfänglich mit der Größe Ay₁ oder einer durch den Analysator 144 ein entsprechender Addibeliebigen anderen Zahl gespeist wird, wobei die tionsvorgang ausgeführt wird. Demzufolge ist die Zahl, wenn sie gleich Ay₁ ist, in dem Register so ver- 55 Summe der durch den Analysator 144 erzeugten schoben wird, daß die am besten geltende Stelle der Übertragswerte jederzeit um den Proportionalitäts-Zahl die bedeutendste Bit-Stelle des Registers ein- faktor Δ X₁IA y,- proportional der Summe der durch nimmt. Dem Analysator 142 ist noch ein weiteres den Analysator 142 erzeugten Übertragswerte, so das Register 150 zugeordnet, das anfänglich mit der in

dem y„-Register 40 vorhandenen Größe gespeist wird, 60 x_c = y_c· Ax₁]Ay₁
die ursprünglich gleich y,- ist. Ferner ist dem Analysator 142 eine Änderungssteuerung 146 zugeordnet, «t. Da aber y_c gleich der Größe (?„-?,) ist, läßt s.ch so daß jedesmal, wenn diese Steuerung durch ein an "^iese Gleichung als
der Eingangsleitung 148 erscheinendes Änderungs- _x — λ, — y).Ax-Hy
signal erregt wird, der Analysator 142 bewirkt, daß 65

die (verschobene) Größe Ay₁ zu der dann in dem umschreiben, und somit ist die in dem Register 154 Analysator-Register erscheinenden Größe addiert gespeicherte Größe eine digitale Darstellung der gewird. Diese Addition kann einen Übertrag erzeugen wünschten Funktion

At

(y₀-yd 4XiIAy₁.

Wie vorstehend beschrieben wurde, wird diese Größe mit Hilfe der Subtrahierstelle 52 mit der in dem A-_a-Register 39 erscheinenden Größe verglichen, um jeglichen zwischen den beiden Größen bestehenden Fehler zu ermitteln und um als Folge einer Fehlerermittlung ein Fehlersignal zu erzeugen, das, wie vorstehend erörtert wurde, dazu benutzt wird, einen Korrektionseinfluß auf die Bewegung des gesteuerten Körpers parallel zu der Nicht-Befehls- oder X-Achse auszuüben.

Zu F i g. 8 a und 8 b ist außerdem zu bemerken, daß, da die Y-Achse die Befehlsachse ist, die an der Bewegung des gesteuerten Körpers vorgenommene Fehlerkorrektur parallel zu der X- oder Nicht-Befehlsachse erfolgt. Aus diesem Grunde werden die Richtung der durch die Subtrahierstelle 52 erzeugten Fehlersignale und die durch das UND-Gatter 86 gehenden Korrektionsimpulse an eine Richtungssteuerung 160 bzw. an einen der X-Achse besonders zugeordneten Impulsformer 162 angelegt. Der X-Achse sind außerdem ein Verstärker 164, e^;n Schrittmotor 166 und ein Differentialgetriebe 168 zugeordnet, die in gleicher Weise wie die entsprechenden Elemente der Vorrichtung von F i g. 6 angeordnet sind und arbeiten, so daß die sich ergebende Verstellung der X-Achsen-Leitspindel 62 gleich oder proportional der Summierung der Eingänge in das Differentialgetriebe 168 ist, die von dem Eingangsteil 16 und der Ausgangswelle 170 des Schrittmotors 166 geliefert werden.

Die Fi g. 9 a und 9 b zeigen zusammen eine numerische Servo-Steuervorrichtung, die mit der nach F i g. 8 a und 8 b übereinstimmt, mit Ausnahme der Hinzufügung einer weiteren Verbesserung in der Art der Mittel zur Auswahl einer der beiden Bewegungsachsen als Befehlsachse vor dem Durchlaufen eines jeden Linienabschnitts in Übereinstimmung mit einer Ermittlung, entlang welcher Achse die größere Verstellungskomponente erforderlich ist. In Fig. 9a und 9b sind die Bauteile, die mit den in Fig. 8a und 8b dargestellten übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 8a und 8b bezeichnet, so daß sie nicht erneut beschrieben zu werden brauchen. Die Mittel zur Auswahl der Befehlsachse bestehen aus einer Vergleichsschaltung 172, die als Eingänge die in dem . 1 χ,-Register 46 und die in dem Λ ^-Register 48 enthaltene Digitaldarstellung erhält. Der Komparator 172 tritt in Tätigkeit, bevor eine Bewegung des gesteuerten Körpers stattfindet, und er erzeugt an einer seiner beiden mit cax bzw. cay bezeichneten Ausgangsleitungen ein Ausgangssignal, und zwar in Abhängigkeit von den Relativgrößen der AXj- und /!^,-Darstellungen. Wenn Ax₁ numerisch größer ist als Ay,, so wird an der Leitung cax ein Ausgangssignal erzeugt, während im entgegengesetzten Fall, wenn die I y_rDarstellung numerisch größer ist als die ,1 .!,-Darstellung, an der Leitung cav ein Ausgangssignal erzeugt wird. Die Signale cax und cay werden ihrerseits, wie in F i g. 9 a und 9 b eezeiot ist, unterschiedlichen UND-Gattern zugeführt, wobei das rav-Sisoial den UND-Gattern 174 176, 178, 180 und 182 und das a?.r-Signal den UND-Gattern 184, 186, 188, 190 und 192 zugeführt wird; jedes der UND-Gatter hat, wie gezeigt ist, noch einen

weiteren Einaan».

Bei einem"gründlichen Studium der Fig. 9a und 9 b zeigt sich." daß beim Auftreten eines Ausgangssignals an der ray-Leitung die UND-Gatter 174, 176,

ίο 178, 180 und 182 in geöffnetem Zustand sind, so daß der Ausgang aus der Subtrahierstelle 52 in die Flip-Flop-Schaltung 78, der Ausgang aus der Subtrahierstelle 152 in"die Änderungssteuerung 146, der Ausgang aus der Subtrahierstelle 74 in die Subtrahier-

stelle 134, der Ausgang aus dem UND-Gatter 86 in den Impulsformer 162 und der Richtungssteuerungsausgang aus der Subtrahierstelle 52 in die Richtungssieuerung 160 gelangen. Andererseits befinden sich die Gatter 184, 186, 188, 190 und 192 in geschlosse-

nem Zustand, so daß durch diese Gatter keine Signale hindurchgehen. Das Ergebnis ist eine mit der Vorrichtung von Fig. 8a und 8b voll und ganz übereinstimmende Vorrichtung, bei der die Y-Achse die Befehlsachse und die X-Achse die Nicht-Befehls-

achse ist. Andererseits befinden sich, wenn das cax-Signal vom Komparator 172 erzeugt wird, die UND-Gatter 184. 186, 188, 190 und 192 in geöffnetem Zustand, während die UND-Gatter 174, 176, 178, 180 und 182 geschlossen sind, was zum Ergebnis hat, daß

die X-Achse die Befehlsachse und die Y-Achse die Nicht-Befehlsachse ist.

Hier sei nochmals bemerkt, daß ein Korrektionsmotorantrieb, bei dem ein Hochleistungsar.triebsmotor mit einem Fehlerkorrektionsmotor von ge-

ringer Leistung kombiniert ist, nicht unbedingt aui die Verwendung bei Bewegungsbahnsteuervorrichtungen beschränkt ist, wie sie in den F i g. 6, 7, 8 a und 8 b sowie 9 a und 9 b dargestellt sind. Es ist klar, daß sich ein solcher Antrieb bei den verschiedensten

Vorrichtungen zur Steuerung von Stellung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung auf einer oder mehrerer Koordinatenachsen und überall dort verwenden läßt, wo eine Hochleistungs- und Genauigkeitssteuerung der Stellung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung

erforderlich sind. Hinsichtlich der Beschleunigung isl besonders zu bemerken, daß die Verwendung eines oder mehrerer Korrektionsmotoren in Kombination mit dem Hauptantriebsmotor für jede beliebige dei Achsen die Beschleunigungsmerkmale der Vorrich-

tung insofern verbessert, als die Höchstbeschleunigung des angetriebenen Körpers erhöht wird und die Vorrichtung auf plötzliche Veränderungen in der gewünschten Stellung oder der Geschwindigkeit de; angetriebenen Körpers rascher ansprechen kann

Jeder einer Achse hinzugefügte oder zugeordnet« Korrektionsmotor erhöht die Höchstbeschleunigung mit welcher die Vorrichtung den angetriebenen bzw gesteuerten Körper bewegen kann, so daß sich, inden eine große Zahl solcher Motoren vorgesehen wird fast jedes gewünschte Beschleunigungsvermögen er zielen läßt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Patentansprüche: zum Antrieb eines beweglichen Körpers und zui Kontrolle dessen augenblicklicher Stellung währenc

1. Vorrichtung zum Antrieb eines beweglichen seiner Bewegung, mit einem Hauptantriebsmotor Körpers und zur Kontrolle dessen augenblick- 5 der ein bewegliches Ausgangsglied hat, mit mechalicher Stellung während seiner Bewegung, mit nischen Kraftübertragungsmittelr. zwischen den einem Hauptantriebsmotor, der ein bewegliches Ausgangsglied des Antriebsmotors und dem auge-Ausgangsglied hat, mit mechanischen Kraft- triebenen Körper, die diesen in Abhängigkeit voe Übertragungsmitteln zwischen dem Ausgangsglied der Bewegung des Antriebsmotorausgangsglieds andes Antriebsmotors und dem angetriebenen Kör- io treiben, mit Regeleinrichtungen, die auf ein gegebeper, die diesen in Abhängigkeit von der Bewe- nes Signal ansprechen, mit dem Antriebsmotor vergung des Antriebsmotorausgangsglieds cntreiben, bunden sind und den Körper durch die mechanischen mit Regeleinrichtungen, die auf ein gegebenes Kraftübertragungsmittel antreiben, mit während dei Signal ansprechen, mit dem Antriebsmotor ver- Bewegung des Körpers betätigbaren, ein Signal, das bunden sind und den Körper durch die mecha- 15 sich mit der eine gewünschte augenblickliche Stelnischen Kraftübertragungsmittel antreiben, mit lung des Körpers darstellenden Zeit ändert, erzeuwährsnd der Bewegung des Köders betätigbaren, genden Einrichtungen, mit während der Bewegung ein Signal, das sich mit der eine gewünschte des Körpers betätigbaren, ein die augenblickliche augenblickliche Stellung des Körpers darstellen- Stellung des Körpers wiedergebendes Signal erzeuden Zeit ändert, erzeugenden Einrichtungen, mit 20 genden Einrichtungen, mit die letzteren beiden Siwährend der Bewegung des Körpers betätigbaren, gnale vergleichenden und hieraus ein Fehlersignal, ein die augenblickliche Stellung des Körpers das den augenblicklichen Verschiebungsfehler darwiedergebendes Signal erzeugenden Einrichtun- stellt, der zwischen der gewünschten und der augengen, mit die letzteren beiden Signale vergleichen- blicklichen Stellung des Körpers besteht, liefernden den und hieraus ein Fehlersignal, das den äugen- ss Einrichtungen und mit einem Korrekturmotor, der blicklichen Verschiebungsfehler darstellt, der über einen mechanischen Summierer mit dem Auszwischen der gewünschten und der augenblick- gangsg'ied des Hauptantriebsmotors verbunden ist. liehen Stellung des Körpers besteht, liefernden Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (USA.-Einrichtungen und mit einem Korrekturmotor, Patentschrift 3 358 201) werden Korrekturen in der der über einen mechanischen Summierer mit dem 30 Verschiebung einer Last bzw. eines Körpers dadurch Ausgangsglied des Hauptantriebsmotors verbun- eingeführt, daß man ein auf den Unterschied zwiden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sehen der tatsächlichen und der gewünschten Verder mechanische Summierer (23, 30; D) Teil der Schiebung bezogenes Fehlersignal erzeugte und diemechanischen Kraftübertragungsmittel ist, wobei ses Fehlersignal zur Veränderung der Erregung eines das Ausgangsglied (25, 31) des mechanischen 35 einzigen Antriebsmotors benutzte. Das hat den Nach-Summicrers mit dem Körper (60) verbunden ist, teil, daß — insbesondere in Systemen, die hohe An- und daß Mittel (19, 27; 100, 37 c; 52, 78, 84; triebsieistungen erfordern — der Antriebsmotor nicht 152) zur Regelung des Korrekturmotors (21, 28; in der Lage ist, schnell auf plötzliche oder schnelle 90; 166) in Abhängigkeit von dem Verschiebungs- Änderungen in seiner Erregung anzusprechen, womit fehlersignal vorgesehen sind, so daß der Eingang 40 auch eine schnelle Änderung von Fehlern nicht mögzu dem mechanischen Summierer, der durch den lieh ist. Da der Antriebsmotor gewöhnlich ein Motor Korrekturmotor gebildet ist, einen den äugen- mit relativ hoher Antriebsleistung ist, um den Körper blicklichen Verschiebungsfehler vermindernden mit einer annehmbaren oder notwendigen Geschwin-Korrektionseinfluß auf die Bewegung des Kör- digkeit anzutreiben, sind derartige Motoren von sich pers ausübt. 45 aus im allgemeinen nicht in der Lage, die Verschie-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- bung in dem MaE zu regeln, wie es nötig ist, um kennzeichnet, daß der Hauptmotor (15; M) eine eine hohe Genauigkeit in der Verschiebung des angerelativ hohe, der Korrekturmotor (21,28; 90; 166) triebenen Körpers zu erhalten. Das heißt, der Aneine relativ geringe Antriebsleistung hat. triebsmotor hat eine Verschiebungsgenauigkeit, die

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- 50 sehr viel geringer ist als der Verschiebungsfehler des durch gekennzeichnet, daß der Korrekturmotor angetriebenen Körpers, der zu korrigieren ist. Descine gegenüber dem Hauptmotor höhere An- halb hat der der Erregung des Motors zugefügte Sprechempfindlichkeit hat. Korrektureinfluß keinen oder nur einen geringen

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Einfluß in bezug auf die Verbesserung der Genauigbis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrek- 55 keit in der Einstellung des angetriebenen Körpers,
turmotor Teil eines den Verschiebungsfehler be- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese richtigenden Scrvosystems ist, dem die den Kor- Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zu rekturmotor steuernden Mittel (19, 27; 100, 37c; schaffen, bei der ein Hauptantriebsmotor hoher Lei- 52, 78, 84, 152) ein Eingangssignal zuführen, das stung, der jedoch keine hohe Genauigkeit haben in analoger Beziehung zur Größe des Verschie- 60 muß, für den Antrieb des Körpers verwendet werden bungsfehlers steht. kann, während andererseits der Körper genau in

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 seine gewünschte Stellung gebracht werden kann.

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupt- Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungs-

motor ein drehzahlgesteuerter Motor, der Kor- gemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten rekturmotor ein Schrittmotor ist. 65 Gattung darin, daß der mechanische Summierer Teil

der mechanischen Kraftübertragungsmittel ist, wobei

das Ausgangsglied des mechanischen Summierers mit

dem Körper verbunden ist, und daß Mittel zur Re-