DE1919079C3 - Numerische Steuervorrichtung - Google Patents

Description

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mittels eines Impulszuges versehen. Eine Skala 7 ist über die Torschaltung 23 abgenommener Impuls an 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 lung der Bewegung der Vorrichtung aufzufinden. ler 16 zugeführt. Wenn ein positiver Kompensations-Die Signak von dem ersten und dem zweiten Weg- impuls PP erzeugt wird, wird dieser mit dem Begeber werden jeweils zu bekannten Richtungsbestim- io fehlsimpuls gemischt und gleichzeitig zu dem negamungskreisen 10 und 11 gegeben, um die Richtun- tiven Eingangsanschluß 18 des Zählers 16 gegeben, gen der Bewegung der Vorschubanordnung und der Wenn ein negativer Kompensationsimpuls PN erMaschine zu ι stimmen. 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 Richtungsbestimmungskreis 11 hat zwei Aus- 15 anschluß 17 des Zählerb 16 gegeben. Aus diesem gangsanschlüsse 14 und IS. Grunde wird die Differenz zwischen dem Betrag des

Unter der Annahme, daß die Maschine in posi- Antriebes der Vorschubanordnung entsprechend der

liver Richtung vorgeschoben wird, wird die Richtung Anzahl der Befehlsimpulse und dem Betrag der tat-

eines Impulses von dem ersten Weggeber durch den sächlichen Bewegung der Maschine immer durch

Richtungsbestimmungskreis 10 bestimmt und ein «> den reversiblen Zähler 16 aufgefunden. Die Fre-

Impuls tritt an dem positiven Anschluß 12 auf. Die quenz des Niederfrequenz-lmpulsoszillators muß

Richtung eines Impulses von dem Weggeber 9 wird etwas größer als die Frequenz der Änderung der

durch den Richtungsbestimmungskreis ίΐ 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 IS auf. bewegt wird. Dieses Prinzip wird auch bei der später

Mit 16 ist ein reversibler Zähler bezeichnet. Bc- 30 zu beschreibenden zweiten Ausführungsform angekanntlich hat ein reversibler Zähler einen positiven wendet. In F i g. 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 Impulsstcuereinrichtung 231 sendet einen Anschluß 12 des 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 \A 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 Rirhtungs- 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- Kompensationsinipuls PP ankommt, wird dieser mungskreises 11 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 w;nn der Inhalt 50 Anschluß 24 oder dem negativen Anschluß 25 aufpositiv ist, wird ein Signal zu dem positiven Aus- tritt. Wenn ein negativer Kompensationsimpuls PN 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 Pestimmung kann nicht den Befehlsimpuls überlappen kann, der an in einfacher Weise ausgeführt werden, indem die 55 dem positiven Anschluß 24 oder dem negativen Anlogischen Werte der Bits des Zählers aufgefunden schluß 25 auftritt. Mit 27 ist ein Erregungssteuerwerden, kreis zum Schalten der Erregung der Statorspule des

Mit 21 ist ein Niederfrequenz-Impulsoszillator be- Impulsmotors bezeichnet. Jedesmal, wenn ein Impuls

zeichnet, der einen Kompensalionsiinpuls über Tor- an dem positiven Anschluß 24 auftritt, schaltet dei

schaltungen 22 und 23 erzeugt, die entsprechend 60 Erregungssteuerkreis 27 die Erregung des Impuls

dem 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 Imouls wird zum Steuerwerk als wenn ein Impuls an dem negativen Anschluß 25 auf

positiver Kompensationsimpuls PP gegeben und wird tritt, schaltet der Erregimgssteuerkreis 27 die Errc

mit dem Befehlsimpuls gemischt und dreht den 65 gung des Impulsmotors, so daß der Impulsmotor im

Impulsmotor um einen Winkel, der einem »I«-lm- 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

führungsform der Erfindung erläutert. Es wird davon oszillator wird entsprechend dem Vorzeichen diesel

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

Impulsmotor als Befehlsdaten von einem Steuer- (■+) 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 C

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 10 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 Torschaltungen

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 hat.

seits wird, während die Maschine sich bewegt, ein F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der

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

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

A -Impulse werden im Ganzen erzeugt und diese arbeitet.

Impulse kommen an dem negativen Anschluß 18 des Bei dieser Ausführungsform sind ein Funktionsreversiblen Zählers 16 über den Richtungsbestim- drehmelder 31 und ein lineares Induktosyn 32 als mungskreis 11 an. Wenn deshalb bei dem vorstehen- »5 Weggeber zum Auffinden der Differenz zwischen dem den Verfahren der Betrag der tatsächlichen Bewe- Betrag der Drehung der Vorschubanordnimg 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 Zäl^ers 16 »—1«, meiders31 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 als ein negativer Kompensationsimpuls PN über die in der Rotorwicklung des Funktionsdrehmeldcrs 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 Induktoeinem »1 «-Impuls in negativer Richtung entspricht, syns 32 wird zu dem Phasenvergleicher 36 zusammen und bewegt die Maschine in negativer Richtung und mit dem Bezugswechsel signal 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 α ist, ist die Winkel-Anschluß 17 des reversiblen Zählers 16 der Fig. 1 40 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 (α — β) sincof 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- (α — β) 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 gangsansthlüsse 37 und 38 aussenden. Mit 39 und 40 des reversiblen Zählers 16 »+1«, d.h. positiv, und sind »Unde-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 KompensationsimpulsPP 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 F i g. 2 zugeführt und bewirkt, daß der Lage ist, den Stator des Funktionsdrehmelders 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 deo uega- 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

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

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

ichaltung 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 diesem

/orrichtung dieser Ausführungsform eine Differenz Zeitpunkt wird der Winkel der Drehung des Stators

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

ehlsimpulsen äquivalent ist, und dem Betrag der Rotors pro Befehlsimpuls eingestellt, und die Rich-

atsächlichen Bewegung der Maschine aufgefunden tung der Drehung des Stators wird gleich der Rich-

ind ein Impuls von dem Niederfrequenz-Impuls- tung eingestellt, in welcher der Rotor rfnrrh Ηρπ

Kompensationsimpuls gedreht wird. Die Winkel- »bweichung zwischen dem Rotor und dem Stator des Funktionsdrehmelders bleibt deshalb ein Wert, der äquivalent der Anzahl der Befehlsimpulse ohne Rücksicht darauf ist, ob der Kompensationsimpuls zu dem Impulsmotor 2 gegeben worden ist oder nicht. Das Auffindungssignal (IV) von der Skala zeigt die Differenz zwischen dem Betrag des Antriebs der Maschine äquivalent der Anzahl der Befehlsimpulse und dem Betrag der tatsächlichen Bewegung der Maschine an. Mit 44, 45 und 46 sind Verstärker bezeichnet.

Fig. 4 und 5 zeigen Einzelheiten der Anordnung des Vergleichers bei der Ausfühiungsform der Fig. 3. In Fig. 4 bezeichnen 141 und 142 Verstärker auf die ein Signal (IV) und ein Bezugssignal (I) von der Skala gegeben werden. Mit 142' und 143 sind Wellenformkreise bezeichnet, welche die Wechselsignale bei dem bezeichneten Pegel begrenzen und Rechteckwellen bilden. Mit 147 und 148 sind »Unck-Torschaltungen bezeichnet. Die Eingangsanschlüsse 145. 146, 149 und 150 der Fig. 5 sind jeweils mit den Ausgangsanschlüssen 145, 146, 149 und 150 der Flg. 4 verbunden. Mit 151, 152, 154 und 155 sind »Und«-Torschaltungen bezeichnet. Mit 153 und 156 sind Differenzierkreise bezeichnet, während 157,158, !59 und 160 Form-Flip-Flop-Kreise sind.

Die Ausgangswellenformen der Ausgangsanschlüsse der Fig. 4 s^;nd in F i g. 6 dargestellt. Unter der Annahme, daß eine Winkelverschiebung a des Funktionsdrehmelders von der Winkelverschiebung β des Induktosyns verschieden ist und das Verhältnis zwischen λ und ρ als α - ß~> 0 ausgedrückt werden kann, wird die Phase des Signals (IV) von dem Induktosyn gleich der Phase des Bezugssignals (I), wie dies in F i g. 6 (a) dargestellt ist. Da Rechteckwellen, wie diese in F i g. 6 (c) und 6 (d) dargestellt sind, jeweils an den Ausgangsanschlüssen !45 und 146 des Wellenformkreises 143 erhalten werden können, können Signale, wie diese in Fig. 6 (e) dargestellt sind, an dem Ausgangsanschluß 149 über eine »Und«-Torschaltung 147 erhalten werden. Folglich wird der Flip-Flop-Kreis 157 in Fig. 5 eingestellt und sendet Signale zu dem Anschluß 137 aus. "Wenn Signale (IV) nicht auftreten, wird der Flip-Flop-Kreis 157 über die Torschaltung 152 durch die Ankunft der Signale (146) zurückgestellt, und der Ausgang des Flip-Flop-Kreises (158) wird bei dem Anstieg der Signale (145) eingestellt. Deshalb treten an dem Anschluß 137 keine Signale auf.

Wenn andererseits die Beziehung zwischen λ und β ausgedrückt werden kann als α — /?<Ξ0, haben die Signale (IV), wie dies durch eine gestrichelte Linie in F i g. 6 dargestellt ist, eine Phasendifferenz von 180 zu den Bezugssignalen (I), die in Fig. 6 (b) dargestellt sind. In diesem Falle werden die Signale, wie sie in Fig. 6 (f) gezeigt sind, an dem Anschluß 50 der Fig. 4 abgenommen. Folglich wird der Flip-Flop-Kreis 159 in Fig. 5 eingestellt und sendet Signale zu dem Anschluß 138 aus. Wenn diese Signale nicht auftreten, wird der Flip-Flop-Kreis 59 über die Torschaltung 155 durch die Signale (145) zurückgestellt, und der Ausgang des Flip-Flop-Kreises iod wird an dem Anstieg der Signale (146) eingestellt. Folglich treten die Signale an dem Anschluß 138 nicht auf.

Bei der Ausluhrungsform der Fig 3 ist eine Skala an dem festen Teil der Maschine vorgesehen, und ein Schleifer ist an dem beweglichen Teil der Maschine vorgesehen, jedoch ist es auch möglich, einen Schleifer an dem festen Teil vorzusehen und eine Skala an dem beweglichen Teil vorzusehen, und der Funktionsdrehmelder kann auch als Weggeber verwendet werden.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung gemäß F i g. 3 erläutert. Wenn angenommen wird, das Befehlsimpulse zu dem positiven Anschluß

ίο des Impulsmotors gegeben werden, um die Vorrichtung in positiver Richtung zu bewegen, wird der Rotor des Funktionsdrehmelders 31 um einen Winkel gedreht, welcher der Anzahl der Befehlsimpulse entspricht, und erzeugt Signale (c), die der Anzahl der Befehlsimpulse entsprechen. Wenn andererseits Signale äquivalent dem Betrag der tatsächlichen Bewegung der Maschine in positiver Richtung (A) gemacht werden, können Signale äquivalent zu {(c) — (A)) von der Skala 35 des Induktosyns erhalten werden.

ao Falls {(c) — (A)} positiv ist, d h. der Betrag der tatsächlichen Bewegung der Maschine kleiner als die Befehlsdaten sind, tritt ein Signal an dem positiven Anschluß 37 des Phasenvergleichers 36 auf, und ein Impuls von dem Niederfrequenz-Impulsoszillator 41 wird als ein positiver Kompensationsimpuls Pf über die Torschaltung 39 abgenommen. Dieser positive Kompensationsimpuls PP wird wie bei der vorher erwähnten ersten Ausführungsform zu dem Impulsmotor gegeben und dreht den Motor in positiver Richtung und bewegt die Maschine um einen Betrag, der einem Impuls äquivalent ist, in positiver Richtung. Dadurch kann die Differenz zwischen den Befehlsdaten und der tatsächlichen Stellung der Maschine kompensiert werden. Wenn ein positiver Kompensationsimpuls PP erzeugt wird, wird dieser zu dem negativen Anschluß des Impulsmotor-Antriebskreises 43 gegeben und veranlaßt den Impulsmotor 41, den Stator des Funktionsdrehmelders 31 um einen bestimmten Winkel zu drehen. Als Ergebnis wird die Drehung des Rotors des Funktionsdrehmelders aul der Grundlage des Kompensationsimpulses angehalten, und nur das Verhältnis zwischen der Stellung der Skala des Induktosyns und der Stellung de< Schleifers wird geändert, und die Signale (IV) de;

*5 Induktosyns werden verringert. Der Nullbereich de; Phasenvergleichers 36 kann in geeigneter Weise eingestellt werden, indem der vorbcsiimmte Wert de? Triggerpegels des Wellenformkreises der F i g. 4 geändert wird.

F i g. 7 zeigt die dritte Ausführungsform der Er findung, die eine geringe Änderung der in Fig.; dargestellten zweiten Ausführungsform ist. Gemät Fig. 7 ist mit 70 ein Steuerwerk bezeichnet, das ein< Befehlsimpuls-Erzeugungseinrichtung 71 zum Erzeu gen von Befehlsimpulsen C enthält. Mit 72 ist eil elektrohydraulischer Impulsmotor bezeichnet, der ii positiver oder negativer Richtung durch Befehls impulse und später zu erwähnende Kompensation impulse gedreht wird, und dieser Motor wird durcl

δο einen (nicht dargestellten) Impulsmotor-Antriebskrei angetrieben. Mit 73 ist ein Getriebe bezeichnet, da mit der Ausgangswclle des Impulsmotors und aucl mit dem Ritzel 74 gekuppelt ist. Dieses Ritzel kamm mit der Antriebszahnstange 75 der Maschine, un< deshalb ist die Maschine 76 in I ängsrichtung de Zahnstange durch die Drehung des Impulsmotor··. 7: bewegbar. Pas Getriebe 73 ist mit einem erste' 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 auch 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 gedreht und dreht den Rotor des zweiten Funktionsdrehmelders, der mit dem elektrischen Impulsmotor f 8 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 Funktions drehmelder 77 pro Impuls gleich dem Drehwinke des Rotors des Funktionsdrehmelders 82 pro Impul: ist. Wenn nun Befehlsimpulse C von der Befehls impuls-Erzeugungseinrichtung 71 ausgesendet werder und ein Kompensationsimpuls C" mit den Befehls impulsen C gemischt wird, werden Impulse C + C zu dem Impulsmotor 72 gegeben. Als Ergebnis wire der Impulsmotor 72 um C + C — d gedreht, wobei c die Abweichung des Impulsmotors ist. Wegen dei Genauigkeit wurde die Verzögerung des Motors berücksichtigt.

Die Grundwellen A sin wt und A cos cot werden irr voraus den beiden Sätzen der Anschlüsse des Stator« des ersten Funktionsdrehmelders 77 zugeführt. Wenn der Rotor um einen Betrag äquivalent zu C+C' — a gedreht wird, treten die Ausgänge A sin {wt — (C + C — d)} und A cos{o)/ — (C + C — d)} an den beiden Rotorwicklungen auf. Andererseits wird die Maschine um einen Betrag äquivalent zu C+ C' — d—e gedreht, wobei e der Fehler der Maschine ist. Deshalb wird der Ausgang der Skalas sin {on — (C + C'-d-e)}. Der Ausgang des zweiten Funktionsdrehmelders 82 wird A sin {ω/ — (C-d)}. Deshalb wird die Phasendifferenz 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 Kompensationsimpuls 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. I 919 079 vi

   1 2

   und ein Absolutmeßgeräl 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 Fehler in die für einen Motor, der eine zu steuernde Maschine Hauptrückkopplungsschleife ein, wodurch keine antreibt, und der mit einer der Frequenz der stabile Steuerung erreicht werden kann.
   Befehlsimpulse der Steuervorrichtung proportio- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nalen Geschwindigkeit um ein der Gesamtzahl numerische Steuervorrichtung mit offener Schleife zu der Befehlsimpulse proportionales Maß gedreht to schaffen, welche die Stellungsfehlcrkorrektur 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 Torschalsächüche 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 vergleichi 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 aicl- 20 in einem Bereich, in dem der absolute Wert des lung des beweglichen Teils der Maschine korn- Unterschiedes einen vorgeschriebenen Wert nicht pensiert wird, dadurch gekennzeichnet, überschreitet, beide Torschal tungen geschlossen sind daß dem Vergleicher (Zähler 16, Piiascnver- und daß ein Niederfrcquenz-Impulsoszillator vorgcglcicher 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 Hauptschleifc 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 Torschaltungen (22, 23; 39, Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Aus-40; 84) geschlossen sind und daß ein Nicderfre- 35 führungsform der numerischen Steuervorrichtung quenz-Impulsoszillator (21; 41; 8S) vorgesehen nach der Erfindung,

   ist, dessen Impulsreihe den beiden Turschaltun- Fig. 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 fehlsimpclsen,

   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 Stcuervor-

   schaltung(23; 40; 84) der Steuervorrichtung zu- richtung nach der Erfindung,

   führbar sind. Fig. 4 und 5 Schaltbilder eine? Beispieles des

   Vergleichen,

   45 Fig. 6 Darstellungen von Ausgangswellenformen

   in verschiedenen Teilen der Schaltung der Fig. 4

   und

   Fig. 7 eine schematische Darstellung einer wei-

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

   Steuervorrichtung mit offener Schleife und zusatz- 50 richtung nach der Erfindung.

   iicher Stellungsfehlcrkorrektur für einen Motor, der In Fig. 1 bezeichnet I ein Steuerwerk, das Betine zu steuernde Maschine antreibt, und der mit fehlsimpulse zu einem Impulsmotor 2 gibt. Der Im-•iner der Frequenz der Befehlsimpulse der Steuer- pulsmotor 2 wird genau um einen Winkel gedreht, Vorrichtung proportionalen Geschwindigkeit um ein der proportional zur Anzahl der Impulse ist, die auf <er 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 entänordnung 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 Vergleichen 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