DE1919079B2 - Numerische Steuervorrichtung - Google Patents

Description

mittels eines Impulszuges versehen. Eine Skala 7 ist über die Torschaltung 23 abgenommener Impuls ta dem festen Teil der Maschine vorgesehen und ein wird zum Steuerwerk als negativer Kompensations-Weggeber 9 mit einem Abtastkopf 8 ist an dem be- impuls PN gegeben und wird mit dem Befehlsimpuls weglichen Teil der Maschine vorgesehen. Dieser gemischt und dreht den Impulsmotor um einen Weggeber 9 ist ein bekanntes lineares Induktosyn 5 Winkel, der einem »1 «-Impuls in negativer Richtung und erzeugt in gleicher Weise wie der Weggeber 6 entspricht. Sobald ein Kompensationsimpuls PP oder Signale mit zwei Phasen zu dem Zwecke, die Rich- PN erzeugt worden ist, wird er dem reversiblen Zäh- tung der Bewegung der Vorrichtung aufzufinden. ler 16 zugeführt. Wenn ein positiver Kompensations-Die Signale von dem ersten und dem zweiten Weg- impuls PP erzeugt wird, wird d'eser mit dem Begeber werden jeweils zu bekannten Richtungsbp-stim- io fehlsimpuls gemischt und gleichzeitig zu dem negamungskreisen 10 und 11 gegeben, um die Richtun- tiven Eingaingsanschluß 18 des Zählers 16 gegeben. gen der Bewegung der Vorschubanordnung und der Wenn ein negativer Kompensationsimpuls PN erMaschine zu bestimmen. Der Richtungsbestimmungs- zeugt wird, wird dieser mit dem Befehlsimpuls gekreis 10 hat zwei Ausgangsanschlüsse 12 und 13 und mischt und gleichzeitig zu dem positiven Eingangsder Richtungsbestiinmungskreis It hat zwei Aus- 15 anschluß 17 des Zählers 16 gegeben. Aus diesem gangsanschlüsse 14 und 15. Grunde wird die Differenz zwischen dem Betrag des Unter der Alanine, daß die; Maschine in posi- Antriebes der Vorschubanordnung entsprechend der tiver Richtung vorgeschoben wird, wird die Richtung Anzahl der Befehlsimpulse und dem Betrag der tateines Impulses von dem ersten Weggeber durch den sächlichen Bewegung der Maschine immer durch Richtungsbestimmungskreis 10 bestimmt und ein 20 den reversiblen Zähler 16 aufgefunden. Die Fre-Impuls tritt an dem positiven Anschluß 12 auf. Die quenz des Niederfrequenz-Impulsoszillators muß Richtung eines Impulses · _-ii dem Weggeber 9 wird etwas größer als die Frequenz der Änderung der durch den Richtungsbestimmungskreis 11 bestimmt, Differenz zwischen dem Betrag der tatsächlichen und ein Impuls tritt an dem positiven Anschluß 14 Bewegung der Maschine und dem Betrag sein, um auf. Wenn die Maschine sich in negativer Richtung 25 den die Maschine sich befehlsgemäß bewegt, d. h. bewegt, tritt ein Impuls von dem ersten Weggeber einem Betrag entsprechend den Befehlsimpulsen um an dem negativen Anschluß 13 auf und tritt ein einen Betrag entsprechend einem Impuls, wenn die Impuls von dem zweiten Weggeber an dem negativen Maschine mit maximaler Vorschubgeschwindigkeit Anschluß 15 auf. bewegt wird. Dieses Prinzip wird auch bei der später Mit 16 ist ein reversibler Zähler bezeichnet Be- 30 zu beschreibenden zweiten Ausführungsform angekanntlich hat ein reversibler Zähler einen positiven wendet. In Fig. 1 bezeichnet 221 einen Vorverstär-Eingangsanschluß 17 und einen negativen Eingangs- ker zum Verstärken der Signale, die von dem Weganschluß 18 und »1'- wird dem Zähler jedesmal hin- geber 9 erzeugt werden.

zugefügt, wenn ein Impuls an dem positiven Ein- In F i g. 2 bezeichnet 231 eine Impulsbefehlseingangsanschluß 17 auftritt, und »1« wird von dem 35 richtung mit einem bekannten Impulsinterpolator, Zähler jedesmal abgezogen, wenn ein Impuls an dem der in die numerische Steuervorrichtung eingesetzt negativen Eingangsanschluß 18 auftritt. Der positive ist. Die Impulssteuereinrichtung 231 sendet einen Anschluß 12 dis Richtungsbestimmungskreises 10 ist Impulszug zu dem positiven Anschluß 24 zum mit dem positiven Anschluß 17 des reversiblen Zäh- Drehen des Impulsmotors in positiver Richtung aus lers 16 verbunden und der positive Anschluß 14 des 40 und sendet einen Impulszug zu dem negativen An-Richtungsbestimmungskreises 11 ist mit dem nega- schluß 25 zum Drehen des Impulsmotors in negativer tiven Anschluß 18 des reversiblen Zählers 16 ver- Richtung aus. Mit 26 ist ein Synchronisierkreis zum bunden. Der negative Anschluß 13 des Richtungs- Verschieben des Befehlsimpulses gegenüber dem bestimmungskreises 10 ist mit dem negativen An- Kompensationsimpuls, so daß diese Impulse nicht schluß 18 des reversiblen Zählers 16 verbunden und 45 einander überlappen können. Wenn ein positiver der negative Anschluß 15 des Richtungsbestim- Kompensationsimpuls PP ankommt, wird dieser mungskreises Ϊ1 ist mit dem positiven Anschluß 17 Impuls zu dem positiven Anschluß 24 gegeben, so des reversiblen Zählers 16 verbunden. Der reversible daß dieser Impuls sich zeitlich nicht mit dem BeZähler 16 ist in der Lage zu bestimmen, ob sein fehlsimpuls überlappen kann, der an dem positiven Inhalt positiv oder negativ ist, und wenn der Inhalt 50 Anschluß 24 oder dem negativen Anschluß 25 aufpositiv ist, wird ein Signal zu dem positiven Aus- tritt. Wenn ein negativer Kompensationsimpuls FN gangsanschluß 19 ausgesendet, und wenn sein Inhalt ankommt, wird dieser Impuls zu dem negativen Annegativ ist, wird ein Signal zu dem negativen Aus- schluß 25 gegeben, so daß dieser Impuls zeitlich gangsanschluß 20 ausgesendet. Die Bestimmung kann nicht den Befehlsimpuls überlappen kann, der an in einfacher Weise ausgeführt werden, indem die 55 dem positiven Anschluß 24 oder dem negativen Anloeischen Werte der Bits des Zählers aufgefunden schluß 25 auftritt. Mit 27 ist ein Erregungssieuer-_We_rden kreis zum Schalten der Erregung der Statorspule des Mit 21 ist ein Niederfrequenz-ImpulsoszHlator be- Impulsmotors bezeichnet. Jedesmal, wenn ein Impuls zeichnet, der einen Kompensationsimpuls über Tor- an dem positiven Anschluß 24 auftritt, schaltet dei schaltungen 22 und 23 erzeugt, die entsprechend 60 Erregungssteuerkreis 27 die Erregung des Impulsdem Vorzeichen des Inhalts des reversiblen Zählers motors, so daß der Impulsmotor um einen Schritt ir 16 gesteuert werden. Ein über die Torschaltungen positiver Richtung gedreht werden kann Jedesmal 22 abgenommener Impuls wird zum Steuerwerk als wenn ein Impuls an dem negativen Anschluß 25 autpositiver Kompensationsimpuls PP gegeben und wird tritt, schaltet der Erregungssteuerkreis 27 die Erre mit dem Befehlsimpuls gemischt und dreht den 5₅ gung des Impulsmotors, so daß der Impulsmotor im Impulsmotor um einen Winkel, der einem »W-Im- einen Schritt in negativer Richtung gedreht werdei puls in positiver Richtung entspricht, wobei die kann. Mit 28 sind Stromverstärker bezeichnet Maschine in positiver Richtung bewegt wird. Ein Nachfolgend wird die Arbeitsweise der ersten Aus

Eührungsform der Erfindung erläutert. Es wird davon oszillator wird entsprechend dem Vorzeichen dieser

ausgegangen, daß in Fig. 1 C-Impulse zu dem Differenz eingeblendet und eine Kombination von

Impulsmotor als Befehlsdaten von einem Steuer- (H-) oder (—) kann ausgeführt werden, und deshalb

werk 1 gegeben werden und daß die Maschine in kann eine sehr genaue Steuerung ausgeführt werden,

positiver Richtung bewegt wird. Es wird des wei- 5 Auch wenn der Inhalt des reversiblen Zählers von 0

teren angenommen, daß das Untersetzungsverhältnis ins Positive oder Negative geändert wird, wird eine

des Getriebes so bestimmt ist, daß die Maschine um Kompensation nicht sofort ausgeführt. Nur nachdem

Vioo mm pro Impuls bewegt werden kann. Wenn ein Impuls von dem Niederfrequenz-Impulsoszillator

Impulse zu dem Impulsmotor gegeben werden, wird ankommt, wird ein Kompensationsimpuls erzeugt,

der Impulsmotor gedreht und bewegt die Maschine io und aus diesem Grunde wird ein Schwingungszustand

einen Weg, der den C-Impulsen äquivalent ist, d. h. vermieden und eine stabile Kompensation kann aus-

um C · Vioo mm. Tatsächlich wird die Maschine geführt werden. Selbstverständlich kann auch eine

nicht genau um C · Vioo mm wegen des Stellungs- magnetische Skala oder ein Positionskodierer als

fehlers bewegt. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt der Weggeber verwendet werden und es ist auch mög-

der erste Weggeber C-Impulse, und dieser Impulszug 15 lieh, daß der Nullbereich des reversiblen Zählers

läuft über den Richtungsbestimmungskreis 10 und eine gewisse Breite hat und eine der Torschalrungen

kommt an dem positiven Anschluß 17 des reversiblen öffnet, z. B. wenn der absolute Wert des Wertes des

Zählers 16 an und wird darin gespeichert. Anderer- reversiblen Zählers 2 überstiegen ha*,

seits wird, während Jie Maschine sich bewegt, ein F i g. 3 zeigt eine weitere Ausf ührungsf orm der

Impuls von dem zweiten Weggeber jedesmal erzeugt, 20 numerischen Steuervorrichtung nach der Erfindung

wenn die Maschine um Vioo mm bewegt wird, und mit offener Schleife, die mit Stellungsfehlerkorrektur

/4-Impulse werden im Ganzen erzeugt und diese arbeitet.

Impulse kommen an dem negativen Anschluß 18 des Bei dieser Ausfuhrungsform sind ein Funktionsreversiblen Zählers 16 über den Richtungsbestim- drehmelder 31 und ein lineares Induktosyn 32 als mungskreis 11 an. Wenn deshalb bei dem vorstehen- as Weggeber zum Auffinden der Differenz zwischen dem den Verfahren der Betrag der tatsächlichen 3e\ve- Betrag der Drehung der Vorschubanordnung und gung der Maschine um oberhalb Vioo mm größer als dem Betrag der tatsächlichen Bewegung der Maschine der den Befehlsimpulsen äquivalente Betrag wird, vorgesehen. Die Statorwicklung des Funktionsdrehwird der Inhalt des reversiblen Zählers 16 »- 1«, meiders 31 wird durch das Bezugswechselsignal von d. h. negativ, und die Torschaltung 23 wird geöffnet. 30 dem Bezugsoszillator 33 erregt, und der Rotor wird Folglich wird der Impuls von dem Impulsoszillator durch das Getriebe 3 gedreht. Zweiphasige Signale,

21 eis ein negativer Kompensationsimpuls PN über die in der Rotorwicklung des Funktionsdrehmelders die Torschaltung 23 abgenommen und wird zu dem 31 auftreten, werden den zweiphasigen Wicklungen negativen Anschluß 25 der F i g. 2 gegeben, und der des Schleifers 34 des linearen Induktosyns 32 zuge-Impulsmotor wird um einen Winkel gedreht, der 35 führt. Das Signal der Skala 35 des linearen lnduktoeinem »1 «-Impuls in negativer Richtung entspricht, syns 32 wird zu dem Phasenvergleicher 36 zusammen und bewegt die Maschine in negativer Richtung und mit dem Bezugswechselsignal gegeben. Wenn eine kompensiert den Fehler. Ein negativer Kompensa- Winkelverschiebung zwischen dem Motor und dem tionsimpuls PN wird gleichzeitig zu dem positiven Stator des Funktionsdrehmelders * ist, ist die Winkel-Anschluß 17 des reversiblen Zählers 16 der F i g. 1 *o verschiebung zwischen der Skala 35 des linearen gegeben, und wenn ein Impuls an jedem der An- Induktosyns 32 und dem Schleifer 34 β und das Beschlüsse 13 und 15 auf Grund des Kompensiervor- zugssignal (I) ist A sin ω t, wobei das Signal (IV), das ganges erzeugt wird, wird der Inhalt des Zählers 0, von der Skala 35 aufgefunden worden ist, als A und die Torschaltung 23 wird geschlossen. sin (a—ß) sin ωί ausgedrückt werden kann. Deshalb

Wenn andererseits der Betrag der tatsächlichen 45 kann der Phasenvergleicher 36 das Vorzeichen von Bewegung der Maschine bei dem vorstehenden Ver- («—/?) auffinden, indem die Phase des Signals (IV) fahren um Vioo mm kleiner als der den Befehls- aufgefunden wird, und ein Signal zu einem der Ausimpulsen äquivalente Betrag wird, wird der Inhalt gangsanschlüsse 37 und 38 aussenden. Mit 39 und 40 des reversiblen Zählers 16 » + 1«, d.h. positiv, und sind »Und«-Torschaltungen bezeichnet, die Impulse die Torschaltung 22 wird geöffnet. Der Impuls von 50 von dem Niederfrequenz-Impulsoszillator 41 eindem Impulsoszillator 21 wird folglich als ein posi- blenden und positive Kompensationsimpulse PP oder tiver Kompensationsimpuls PP über die Torschaltung negative Kompensationsimpulse PN erzeugen. Mit 48

22 entnommen. Dieser Impuls PP wird dem An- ist ein elektrischer Impulsmotor bezeichnet, der in Schluß 24 gemäß Fig. 2 zugeführt und bewirkt, daß der Lage ist, den Stator desFunktionsdrehmelders 31 der Impulsmotor in positiver Richtung gedreht wird, 55 über das Getriebe 42 zu drehen. Mit 43 ist ein Kreis und führt die Kompensation aus. Des weiteren wird zum Steuern der Erregung des Impulsmotors beder positive Kompensationsimpuls PP zu dem nega- zeichnet.

tiven Anschluß des reversiblen Zählers 16 gegeben, Bei dieser Ausführungsfonn wird der Kompen-

und wenn ein Impuls an jedem der Anschlüsse 12 sationsimpuls PP oder PN mit dem Befehlsimpuls in

und 14 durch den Kompensationsvorgang erzeugt 60 dem Steuerwerk 1 gemischt und wird gleichzeitig zi

wird, wird der Inhalt des Zählers 0 und die Tor- dem Kreis zum Steuern der Erregimg des Impuls

schaltung 22 wird geschlossen. motors gegeben und dreht den Stator des Funktions

Wie oben beschrieben worden ist, wird bei der drehmelders 31 in bezug auf den Rotor. Zu diesen

Vorrichtung dieser Ausführungsform eine Differenz Zeitpunkt wird der Winkel der Drehung des Stator

zwischen dem Betrag des Vorschubs, der den Be- 65 pro Impuls gleich dem Winkel der Drehung de

fehlsimpulsen äquivalent ist, und dem Betrag der Rotors pro Befehlsimpuls eingestellt, und die Rieh

tatsächlichen Bewegung der Maschine aufgefunden tung der Drehung des Stators wird gleich der Rieh

und ein Impuls von dem Niederfrequenz-Impuls- tung eingestellt, in welcher der Rotor durch de

,7 8

Kompensationsimpuls gedreht wird. Die Winkel- vorgesehen, jedoch ist es auch möglich, einen Schleifer abweichung zwischen dem Rotor und dem Stator des an dem festen Teil vorzusehen und eine Skala an Funktionsdrehmelders bleibt deshalb ein Wert, der dem beweglichen Teil vorzusehen, und der Funkäquivalent der Anzahl der Befehlsimpulse ohne Rück- tionsdrehmelder kann auch als Weggeber verwendet sieht darauf ist, ob der Kompensationsimpuls zu dem 5 werden.

Impulsmotor 2 gegeben worden ist oder nicht. Das Nachfolgend wird die Arbeitsweise der zweiten

Auffindungssignal (IV) von der Skala zeigt die Diffe- Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfin-

renz zwischen dem Betrag des Antriebs der Maschine dung gemäß F i g. 3 erläutert. Wenn angenommen

äquivalent der Anzahl der Befehlsimpulse und dem wird, das Befehlsimpulse zu dem positiven Anschluß

Betrag der tatsächlichen Bewegung der Maschine an. io des Impulsmotors gegeben werden, um die Vorrich-

Mit 44, 45 und 46 sind Verstärker bezeichnet. tung in positiver Richtung zu bewegen, wird der

F i g. 4 und 5 zeigen Einzelheiten der Anordnung Rotor des Funktionsdrehmelders 31 um einen Winkel des Vergleichers bei der Ausführungsform der Fig. 3. gedreht, welcher der Anzahl der Befehlsimpulse entin F i g. 4 bezeichnen 141 und 142 Verstärker auf spricht, und erzeugt Signale (c), die der Anzahl der die ein Signal (IV) und ein Bezugssignal (I) von der 15 Befehlsimpulse entsprechen. Wenn andererseits Si-Skala gegeben werden. Mit 142' und 143 sind Wellen- gnale äquivalent dem Betrag der tatsächlichen Beweformkreise bezeichnet, welche die Wechselsignale bei gung der Maschine in positiver Richtung (A) gemacht dem bezeichneten Pegel begrenzen und Rechteck- werden, können Signale äquivalent zu {(c)—(A)) wellen bilden. Mit 147 und 148 sind »Und«-Tor- von der Skala 35 des Induktosyns erhalten werden, schaltungen bezeichnet. Die Eingangsanschlüsse 145, 10 Falls {(c)—(A)) positiv ist, d. h. der Betrag der tat- 146, 149 und 150 der F i g. 5 sind jeweils mit den sächlichen Bewegung der Maschine kleiner als die Ausgangsanschlüssen 145, 146, 149 und 150 der Befehlsdaten sind, tritt ein Signal an dem positiven Fig. 4 verbunden. Mit 151, 152, 154 und 155 sind Anschluß 37 des Phasenvergleichers 36 auf, und ein »Und«-Torschaltungen bezeichnet. Mit 153 und 156 Impuls von dem Niederfrequenz-Impulsoszillator 41 sind Differenzierkreise bezeichnet, während 157,158, 15 wird als ein positiver Kompensationsimpuls PP über 159 und 160 Form-Flip-Flop-Kreise sind. die Torschaltung 39 abgenommen. Dieser positive

Die Ausgangswellenformen der Ausgangsanschlüsse Kompensationsimpuls PP wird wie bei der vorher der F i g. 4 sind in F i g. 6 dargestellt. Unter der An- erwähnten ersten Ausführungsform zu dem Impulsnahme, daß eine Winkelverschiebung a des Funk- motor gegeben und dreht den Motor in positiver tionsdrehmeiders von der Winkelverschiebung β des 30 Richtung und bewegt die Maschine um einen Betrag, Induktosyns verschieden ist und das Verhältnis zwi- der einem Impuls äquivalent ist. in positiver Richschen \ und β als α — β >0 ausgedrückt werden kann, tung. Dadurch kann die Differenz zwischen den Bewird die Phase des Signals (IV) von dem Induktosyn fehlsdaten und der tatsächlichen Stellung der Magieich der Phase des Bezugssignals (I), wie dies in schine kompensiert werden. Wenn ein positiver Kom-F i g. 6 (a) dargestellt ist. Da Rechteckwellen, wie 35 pensationsimpuls PP erzeugt wird, wird dieser zu diese in F i g. 6 (c) und 6 (d) dargestellt sind, jeweils dem negativen Anschluß des Impulsmotor-Antriebsanden Ausgangsanschlüssen 145 und 146 des Wellen- kreises 43 gegeben und veranlaßt den Impulsmotor formkreises 143 erhalten werden können, können 41, den Stator des Funktionsdrehmelders 31 um einen Signale, wie diese in F i g. 6 (e) dargestellt sind, an bestimmten Winkel zu drehen. Als Ergebnis wird die dem Ausgangsanschluß 149 über eine »Und«-Tor- 40 Drehung des Rotors des Funktionsdrehmelders auf schaltung 147 erhalten werden. Folglich wird der der Grundlage des Kompensationsimpulses angehal-Flip-Flop-Kreis 157 in Fig. 5 eingestellt und sendet ten, und nur das Verhältnis zwischen der Stellung Signale zu dem Anschluß 137 aus. Wenn Signale (IV) der Skala des Induktosyns und der Stellung des nicht auftreten, wird der Flip-Flop-Kreis 157 über Schleifers wird geändert, und die Signale (IV) des die Torschaltung 152 durch die Ankunft der Signale 45 Induktosyns werden verringert. Der Nullbereich des (146) zurückgestellt, und der Ausgang des Flip-Flop- Phasenvergleichers 36 kann in geeigneter Weise einKreises (158) wird bei dem Anstieg der Signale (145) gestellt werden, indem der vorbestimmte Wert des eingestellt. Deshalb treten an dem Anschluß 137 Triggerpegels des Wellenformkreises der Fig. 4 gekeine Signale auf. ändert wird.

Wenn andererseits die Beziehung zwischen \ und β 5° F i g. 7 zeigt die dritte Ausführungsform der Erausgedriickt werden kann als oi — ß^O, haben die findung, die eine geringe Änderung der in Fig. 3 Signale (IV), wie dies durch eine gestrichelte Linie dargestellten zweiten Ausführungsform ist. Gemäß in F i g. 6 dargestellt ist, eine Phasendifferenz von F i g. 7 ist mit 70 ein Steuerwerk bezeichnet, das eine 180° zu den Bezugssignalen (I), die in Fig. 6(b) Befehlsimpuls-Erzeugungseinrichtung71 zum Erzeudargestellt sind. In diesem Falle werden die Signale, 55 gen von Befehlsimpulsen C enthält. Mit 72 ist eir wie sie in F i g. 6 (f) gezeigt sind, an dem Anschluß elektrohydraulischer Impulsmotor bezeichnet, der ir 50 der F i g. 4 abgenommen. Folglich wird der Flip- positiver oder negativer Richtung durch Befehls-Flop-Kreis 159 in F i g. 5 eingestellt und sendet impulse und später zu erwähnende Kompensation Signale zu dem Anschluß 138 aus. Wenn diese Signale impulse gedreht wird, und dieser Motor wird durcr nicht auftreten, wird der Flip-Flop-Kreis 59 über die 60 einen (nicht dargestellten) Impulsmotor-Antriebskrei: Torschaltung 155 durch die Signale (145) zurück- angetrieben. Mit 73 ist ein Getriebe bezeichnet, da: gestellt, und der Ausgang des Flip-Flop-Kreises 160 mit der Ausgangswelle des Impulsmotors und aucl wird an dem Anstieg der Signale (146) eingestellt. mit dem Ritzel 74 gekuppelt ist. Dieses Ritzel kämm Folglich treten die Signale an dem Anschluß 138 mit der Antriebszahnstange 75 der Maschine, un< nicht auf. 65 deshalb ist die Maschine 76 in Längsrichtung de

Bei der Ai;sführungsform der F i g. 3 ist eine Skala Zahnstange durch die Drehung des Impulsmotors 7.

an dem festen Teil der Maschine vorgesehen, und ein bewegbar. Das Getriebe 73 ist mit einem erstei

Schleifer ist an dem beweglichen Teil der Maschine Funktionsdrehmelder 77 gekuppelt, und die Drehun

des Impulsmotors 72 bewirkt, daß sich der Rotor des Funktionsdrehmelders 77 dreht. Die Maschine 76 ist mit einem linearen Induktosyn 80 versehen, das eine Skala 78 und einen Schleifer 79 aufweist. Mit 81 ist ein Grundwellenoszillator bezeichnet, der zwei Statorwicklungen des Funktionsdrehmelders 77 erregt und auch zwei Wicklungen des Schleifers des Induktosyns erregt. Beide Ausgangswicklungen des Rotors des ersten Funktionsdrehmelders 77 sind mit den Statorwicklungen eines zweiten Funktionsdrehmelders 82 verbunden. Eine der beiden Wicklungen des Rotors des zweiten Funktionsdrehmelders 82 ist mit einem Phasenvergleicher 83 verbunden. Eine Wicklung der Skala 78 des Induktosyns 80 ist aach mit dem Phasenvergleicher 83 verbunden. Mit 84 ist eine Torschaltung bezeichnet, und (+) oder (—) der Torschaltung 84 wird als Ergebnis der Bestimmung durch den Phasenvergleicher 83 geöffnet. Mit 85 ist ein Niederfrequenz-Impulsoszillator bezeichnet, um einen Kompensationsimpuls über die Torschaltung 84 entweder zu der Leitung 86 oder zu der Leitung 87 auszusenden. Die Leitungen 86 und 87 sind mit einem elektrischen Impulsmotor 88 verbunden, und deshalb wird jedesmal, wenn ein Kompensationsimpuls ausgesendet wird, der elektrische Impulsmotor 88 geiireht und dreht den Rotor des zweiten Funktionsdrehmelders, der mit dem elektrischen Impulsmotor 88 gekuppelt ist. Ein Kompensationsimpuls C, der auf der Leitung 86 oder 87 auftritt, wird mit dem Befehlsimpuls C am Punkt 89 gemischt.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Vorrichtung der F i g. 7 beschrieben. Zuerst wird angenommen, daß der Drehwinkel des Rotors des Funktionsdrehmelders 77 pro Impuls gleich dem Drehwinkel des Rotors des Funktionsdrehmelders 82 pro Impuls ist. Wenn nun Befehlsimpulse C von der Befehlsimpuls-Erzeugungseinrichtung 71 ausgesendet werden und ein Kompensationsimpuls C" mit den Befehlsimpulsen C gemischt wird, werden Impulse C + C zu dem Impulsmotor 72 gegeben. Als Ergebnis wird der Impulsmotor 72 um C + C— d gedreht, wobei d

ίο die Abweichung des Impulsmotors ist. Wegen der Genauigkeit wurde die Verzögerung des Motors berücksichtigt.

Die Grundwellen A sin ω t und A cos ω t werden im voraus den beiden Sätzen der Anschlüsse des Stators des ersten Funktionsdrehmelders 77 zugeführt. Wenn der Rotor um einen Betrag äquivalent zu C+C'—d gedreht wird, treten die Ausgänge A sin {u)t—(C+C —d)} und Acos{(üt—(C+C'—d)} an den beiden Rotorwicklungen auf. Andererseits wird die Maschine

ao um einen Betrag äquivalent zu C+C'—d—e gedreht, wobei e der Fehler der Maschine ist. Deshalb wird der Ausgang der Skala .4 sin {ωί—(C+C'—d—e)}. Der Ausgang des zweiten Funktionsdrehmelders 82 wird A sm{ü)t—(C—d)}. Deshalb wird die Phasen-

»S differenz zwischen den beiden Ausgängen, d. h. C'—e, in dem Phasenvergleicher 83 aufgefunden. Die Torschaltung 84 wird entsprechend dieser Differenz geöffnet, und ein Kompensationsimpuls kann erhalten werden. Der Impulsmotor 88 wird durch den Kompensa-

tionsimpuls gedreht, und der Rotor des Funktionsdrehmelders 82 wird in solcher Richtung gedreht, daß der absolute Wert von C'—e verringert wird.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

und ein Absolutmeßgerät vorgesehen. Diese beiden

Patentanspruch: Meßgeräte führen aber nicht dieselbe geradlinige

Bewegung aus, so daß eine genaue Kompensation

Numerische Steuervorrichtung mit offener nicht ausgeführt werden kann. Bei der bekannten Schleife und zusätzlicher Stellungsfehlerkorrektur 5 Anordnung tritt der nichtlineare Penler in die für einen Motor, der eine zu steuernde Maschine Hauptrückkopplungsschleife em, wodurch Keine antreibt, und der mit einer der Frequenz der stabile Steuerung erreicht weraen kann.
Befehlsimpulse der Steuervorrichtung proportio- Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde ame nalen Geschwindigkeit um ein der Gesamtzahl numerische Steuervorrichtung mit oüener i>cb leite zu der Befehlsimpulse proportionales Maß gedreht io schaffen, welche die SteLungsfemerkorreKti>r in wird, mit zwei Weggebern, von denen der erste stabiler Weise ausführen kann. Diese Aufgabe wird das Maß des Antriebs einer Vorschubanordnung bei der eingangs erwähnten Steuervorrichtung dafür die Maschine mißt und der zweite das tat- durch gelöst, daß dem Vergleicher zwei Torschalsächliche Maß der Bewegung des beweglichen tungen nachgeschaltet sind, die derart bemessen Teils der Maschine mißt, und mit einem Ver- 15 sind, daß in einem Bereich, in dem der absolute gleicher, der die durch den ersten und den zwei- Wert des Unterschiedes einen vorgeschriebenen ten Weggeber gemessenen Werte vergleicht und Wert überschreitet, jeweils entsprechend dem posider Kompensationsimpulse entsprechend dem tiven oder negativen Wert des Unterschiedes die eine Unterschied der zwei gemessenen Werte erzeugt, oder die andere der Torschaltungen geöffnet ist, und durch welche Kompensationsimpulse die Stel- 20 in einem Bereich, in dem der absolute Wert des Jung des beweglichen Teils der Maschine korn- Unterschiedes einen vorgeschriebenen Wert nicht pensiert wird, dadurch gekennzeichnet, überschreitet, beide Torschaltungen geschlossen sind daß dem Vergleicher (Zähler 16, Phasenver- und daß ein Niederfrequenz-Impulsoszillator vorgeglticher 36, 83) zwei Torschaltungen (22, 23; sehen ist, dessen Impulsreihe den beiden Torschal-39, 40; 84) nachgeschaltet sind, die derart be- 25 tungen derart zugeführt ist, daß die positiven Kommessen sind, daß in einem Bereich, in dem der pensationsimpulse über die eine Torschaltung und absolute Wert des Unterschiedes einen vorge- die negativen Kompensationsimpulse über die andere schriebenen Wert überschreitet, jeweils entspre- Torschaltung der Steuervorrichtung zuführbar sind. chend dem positiven oder negativen Wert des Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß der Unterschiedes die eine oder die andere der Tor- 30 Fehler der Maschine außerhalb der Hauptschleife schaltungen (22, 23; 39, 40; 84) geöffnet ist, und bleibt, was zu einer stabilen Steuerung führt,
in einem Bereich, in dem der absolute Wert des Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung Unterschiedes einen vorgeschriebenen Wert nicht sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt
überschreitet, beide Torschalrungen (22, 23; 39, Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Aus-40; 84) geschlossen sind und daß ein Niederfre- 35 führungsform der numerischen Steuervorrichtung quenz-Impulsoszillator (21; 41; 85) vorgesehen nach der Erfindung,

ist, dessen Impulsreihe den beiden Torschaltun- F i g. 2 ein Blockschaltbild der Einrichtung zum

gen (22, 23; 39, 40; 84) derart zugeführt ist, daß Mischen der Kompensationsimpulse mit den Be-

die positiven Kompensationsimpulse über die fehlsimpulsen,

eine Torschaltung (22; 39; 84) und die negativen 40 Fig. 3 eine schematische Darstellung einer wei-Kompensationsimpulse über die andere Tor- teren Ausführungsform der numerischen Steuervorschaltung (23; 40; 84) der Steuervorrichtung zu- richtung nach der Erfindung,
führbar sind. F i g. 4 und 5 Schaltbilder eines Beispieles des

Vergleichers,

45 Fig. 6 Darstellungen von Ausgangswellen formen

in verschiedenen Teilen der Schaltung der F i g. 4

und

F i g. 7 eine schematische Darstellung einer wei-

Die Erfindung bezieht sich auf eine numerische teren Ausführungsform der numerischen Steuervor-

Steuervorrichtung mit offener Schleife und zusatz- 5° richtung nach der Erfindung.

licher Stellungsfehlerkorrektur für einen Motor, der In F i g. 1 bezeichnet 1 ein Steuerwerk, das Beeine zu steuernde Maschine antreibt, und der mit fehlsimpulse zu einem Impulsmotor 2 gibt. Der Imeiner der Frequenz der Befehlsimpulse der Steuer- pulsmotor2 wird genau um einen Winkel gedreht, vorrichtung proportionalen Geschwindigkeit um ein der proportional zur Anzahl der Impulse ist, die auf der Gesamtzahl der Befehlsimpulse proportionales 55 den Impulsmotor gegeben werden, und bewegt die Maß gedreht wird, mit zwei Weggebern, von denen Maschine über eine Vorschubanordnung, die ein der erste das Maß des Antriebs einer Vorschub- Getriebe 3, ein Ritzel 4 und eine Zahnstange 5 entanordnung für die Maschine mißt und der zweite das hält. Dies ist eine numerische Steuervorrichtung mit tatsächliche Maß der Bewegung des beweglichen einer offenen Schleife und der Impulsmotor 2 und Teils der Maschine mißt, und mit einem Vergleicher, 60 das Getriebe 3 bilden eine Vorschubanordnung. In der die durch den ersten und den zweiten Weggeber der Vorschubanordnung ist ein fotoelektrischer gemessenen Werte vergleicht und der Kompensa- Weggeber 6 als Einrichtung zum Erzeugen eines tionsimpulse entsprechend dem Unterschied der ersten Impulses mit dem Getriebe 3 gekuppelt. Der zwei gemessenen Werte erzeugt, durch welche Korn- Weggeber 6 erzeugt in bekannter Weise Signale mit pensationsimpulse die Stellung des beweglichen Teils 65 zwei Phasen, so daß die Richtung der Drehung aufder Maschine kompensiert wird. gefunden werden kann. Die Ausführungsform ist des Bei einer solchen bekannten Vorrichtung (deutsche weiteren mit einem zweiten Weggeber zum Bestim-Auslegeschrift 1 097 528) sind ein Differenzmeßgerät men der tatsächlichen Bewegung der Maschine