DE1924426C3 - Lage-Meßsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein digital arbeitendes Lage-Meßsystem mit einer Lagenmeßvorrichtung, bestehend aus zwei relativ zueinander beweglichen Meßteilen, von denen das erste an einem ersten Maschinenteil und das zweite an einem zweiten Maschinenteil angeordnet ist, wobei das zweite Meßteil mehrere im gleichen Abstand zueinander angeordnete Nuli-Stellungen aufweist, und das System einen inneren Zähler, dessen digitaler Inhalt eine Koordinate des ersten Meßteiles zwischen zwei Null-Stellungen des zweiten Meßteils darstellt, einen äußeren Zähler und eine Anzeigevorrichtung umfaßt, die vom äußeren Zähler gesteuert den Inhalt des äußeren Zählers anzeigt, und weiterhin ein Konverter, der den digitalen Inhalt des inneren Zählers in Analogsignale für die Lagenmeßvorrichtung umwandelt zur Erzeugung eines Fehlersignals in Abhängigkeit von der gegenseitigen Verstellung der beiden Meßteile und in Abhängigkeit von den Analogsignalen, und ein inneres logisches Steuergerät vorgesehen sind, welches das Fehlersignal in digitale Impulse umwandelt.

Ein digitaler Sinus-Kosinus-Generator, wie er im Zusammenhang mit F i g. 6 der vorliegenden Erfindung beschrieben und für die Arbeitsweise der Lagenmeßvorrichtung erforderlich ist, ist in seinen Einzelheiten gezeigt in den deutschen Patentanmeldungen P 17 62 408.7 und P 19 56 881.1.

Das Lage-Meßsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einfacher Weise verwendbar bei Meßvorrichtungen und Werkzeugmaschinen, beispielsweise Horizontal- und Vertikalbohrwerken, Lehrenbohrmaschinen, Fräsmaschinen, Schleifmaschinen und Drehbänken. Der bewegliche Maschinenteil

5 6

kann hierbei von Hand oder durch andere Verstell- sehen, die zur digitalen Messung und Anzeige der mittel, wie beispielsweise einen Motor zur Messung Lage eines beweglichen Maschinenteils relativ zu der Abmessungen eines auf der Maschine angeord- einem festen Maschinenteil dient. Während der neten Werkstücks positioniert werden. normalen Arbeitsweise wird der Weg bzw. die Ver

Wenn ein Werkstück auf der Maschine angeordnet 5 stellung gespeichert.

ist und befestigt ist, stimmt die Null-Lage des Werk- Bei der vorgenannten Anzeige wird die Lage eines

Stücks, von welcher ab das Werkstück zu vermessen beweglichen Maschinenteils relativ zu einer Bezugsist, meist nicht überein mit der Null-Lage der Lage- Null-Lage eines auf dem anderen Maschinenteil Meßvorrichtung. Obwohl diese Differenz oder Yer- befestigten Werkstücks angezeigt. Hierbei wird eine setzung gering sein kann, beispielsweise in der io Meßvorrichtung mit einer Vielzahl im gleichen Größenordnung von wenigen Millimetern, wirkt sich Abstand angeordneten Meßzyklen verwendet. Eine diese Versetzung bei genauen Messungen als bc- Bezugslage in diesen Zyklen wird als sin 0 bezeichnet, trächtliche Fehlergröße aus. Wenn diese Null-Lagen- Die Bezugslage des Werkstücks ist um einen Betrag 1 differenz jedoch dazu verwendet wird, das bewegliche von einer dieser sin-O-Stcllungen versetzt. Der Inhalt Maschinenteil in richtigen Bezug zur Nullstartlage 15 eines inneren Zählers, der von der Meßvorrichtung der Lage-Meßvorrichtung zu setzen, werden die gesteuert wird, stellt die Lage des beweglichen Teils nachfolgenden Messungen genau sein. der Meßvornchtung zwischen zwei benachbarten

Eine für Lage-Meßsysteme gut verwendbare sin-O-Stellungen dar. Ein äußerer Zähler und eine Lagenmeßvorrichtung ist beispielsweise im deutschen Anzeigevorrichtung zeigen die augenblickliche und Patent 1 104 601 beschrieben. 10 tatsächliche Lage des beweglichen Teils bezüglich

Bei dieser in linearer Weise oder als Drehsystem der Null-Bezugs-Lage des Werkstücks an. arbeitenden Meßvorrichtung basiert die Messung auf Diese vorbeschriebene Arbeitsweise ermöglicht,

der induktiven Kopplung zwischen den Leitern einer daß bei jeder Verstellung des beweglichen Maschinen-Primär- und einer Sekundärwicklung, die durch einen teils, beispielsweise eines Tasters und des mit ihm schmalen Luftspalt voneinander getrennt sind Diese as verbundenen Teils der Meßvorrichtung, stets die Arbeitsweise ermöglicht eine sehr hohe Genauigkeit richtige Lage des beweglichen Maschinenteils bezügder Messung und Steuerung von linearen oder lieh der Null-Bezugs-Lage eines zu vermessenden winkelmäßigen Verstellungen und Distanzen. Die Werkstücks, das aut dem feststehenden Maschinenteil sonst üblichen Probleme des Ausrichtens und Zählens angeordnet ist, angezeigt wird. Die Null-Bezugs-Lage bei üblichen Meßmethoden, insbesondere bei opti- 30 stellt den Ausgangspunkt der Messung dar. Es besteht sehen Messungen, werden hierdurch vermieden. also die Aufgabe, ein System der eingangs genannten

Es ist ferner ein System bekannt, bei welchem die Art so auszubilden, daß unter Berücksichtigung der Null-Lagendifferenz der Versetzung bestimmt wird Lagen relativ zu den Nullstellungen bzw. Meßzyklen durch Messen der Entfernung der Lage eines beweg- der Meßvorrichtung Meßfehler infolge der Verliehen Meßteils der Lagenmeßvorrichtung innerhalb 35 setzung zwischen dem theoretischen und dem tateines Zyklus zur nächsten Nullstellung. Das beweg- sächlichen Ausgangspunkt der Messung vermieden iiche-Meßteil wird ausgerichtet auf die Nullstartlage werden.

des Werkstücks oder auf einen sonstigen dimensions- Bei einem Meßsystem der eingangs genannten Art

mäßig festgelegten Punkt Hierbei zählt ein anfäng- wird diese Aufgabe erfmdungsgemäß dadurch gelöst. Hch auf Null stehender äußerer Zähler einen Lagen- 4» daß ein erster Speicher vorgesehen ist, der ein Zahlenwert, den ein innerer Zähler aufweist, der bei dieser signal speichert, das dem Abstand des ersten Meßteils Zählung bezüglich seines Inhalts auf Null vermindert in bezug auf einen Meßbezugs-Nullpunkt entspricht wird. Erreicht der innere Zähler den Wert Null, wird und ein Steuergerät während einer ersten Arbettsdie Zählung unterbrochen, und der Inhalt des äuße- phase dieses Signal dem äußeren Zähler zuführt und ren Zählers zeigt die Stellung des beweglichen Teils 45 während einer zweiten Arbeitsphase den Konverter innerhalb eines Zyklus des Lagenmeßtransformators mit dem inneren Zähler und dem äußeren Zähler an. Dieser Zählerinhalt wird in eine Berechnungs- verbindet, wobei während der zweiten Arbeitsphase formel eingesetzt und hieraus der Versetzungswert die digitalen Impulse dei Zählwerte der Zähler um errechnet. Für weitere Messungen ist es erforderlich, einen Wert erhöhen oder vermindern, die der Verdaß das Bedienungspersonal den errechneten Wert so stellung des ersten und zweiten Meßteils zueinander bei weiteren Rechnungen berücksichtigt, die zur entspricht.

Vervollständigung der Meßvorgänge erforderlich In der Einstellphase befindet sich das bewegliche

sind. Meß- oder Maschinenteil in einer Werkstück-Start-

Hierbei besteht die große Gefahr, das bei den lage, wobei die Messung dieser Lage relativ zur vom Bedienungspersonal auszuführenden Rechen- 55 Null-Bezugs-Lage des Werkstücks gespeichert wird, operationen Fehler vorkommen, die sich als Meß- Sodann mißt das System mit Hilfe der Steuerung fehler auswirken. In bestimmten Fällen ist es erfor- eines Folgezähiers die Lage des beweglichen Teils deriich, alle Abmessungen nochmals nachzumessen, in bezug aut eine sin-O-Stellung, worauf dann die bis die Stellung erreicht ist, bei welcher der Fehler Versetzung A errechnet wird. Diese Differenz A wird erstmals auftrat Diese Schwierigkeiten sind beträcht- 60 gespeichert und dient zur Voreinstellung des äußeren lieh, da derartige Rechenvorgänge stets erforderlich Zählers auf die Werkstück-Start-Lage relativ zur sind, wenn ein neues Werkstück auf der Maschine Null-Bezugs-Lage des Werkstücks, und dient weiterangeordnet wird. hin zur Voreinstellung des inneren Zählers auf die Beim Lagenmeßsystem gemäß der vorliegenden Werkstück-Start-Lage relativ zu einer sin-0-Stellung. Erfindung sind mehrere Arbeitsphasen zu unterschei- 65 Bei der Anzeigephase werden die voreingestellten den: In einer EinsteUphase wird der Weg bzw. die Zähler miteinander verbunden, so daß bei einer Verstellung auf digitale Weise bestimmt Weiterhin Verstellung des beweglichen Maschinenteils in eine ist eine Aufzeichnungs- bzw. Anzeigephase vorge- neue Lage der äußere Zähler und die Anzeige-

vorrichtung dazu veranlaßt werden, die neue Lage glieds zum Steuern der Arbeitsfolgen des Systems

anzuzeigen, die in bezug auf die Null-Bezugs-Lagc während der Einstell- und Aufzeichnungsphasen,

des Werkstücks gemessen wird. F i g. 8 eine Ausführungsform eines Glieds zum

Die Lagenmeßvorrichtung weist einen feststehen- Bestimmen der Koinzidenz zwischen dem äußeren den und einen beweglichen Meßteil auf, die mit einem 5 Zähler und den in den Speichervorrichtungen entfeststehenden und einem beweglichen Maschinenteil haltenen Zahlen,

verbunden sind, wobei die Lagenmeßvorrichtung ein Fig. 9 die Beziehung zwischen im System erzeug-

Fehlersignal in Abhängigkeit von der gegenseitigen ten Signalen,

Lage der beiden Meßteile und in Abhängigkeit vom Fig. 10 ein Beispiel des Unterschieds zwischen

Eingangssteuersignal erzeugt. >° Bezugslagen an Maschine und Meßvorrichtung für

Das Fehlersignal dient zur Bestimmung der Be- eine gewählte Startposition,

wegung des beweglichen Teils der Lagenmeßvorrich- Fig. Π eine zweite Ausführungsformeines inneren tung über eine bestimmte Zahl von Meßzyklen und (logischen) Glieds gemäß F i g. 7, welches zum Ausüber eine Strecke innerhalb eines Meßzyklus. Auf wählen verschiedener Steuersysteme geeignet ist,
das Fehlersignal ansprechende Schaltmittel erzeugen 15 F i g. 12 ein Blockdiagramm eines Oszillators mit für die Lagenmeßvorrichtung impulsbreitenmodu- variabler Frequenz, gesteuert durch das Fehlersignal lierte Eingangssignale. Die Breite der Signale ist eine des Systems.

Funktion der Lage des beweglichen Maschinenteils Zum Zwecke der Beschreibung werden verschie-

relativ zu dem feststehenden Teil. Weitere Schalt- dene Bezeichnungen eingeführt. Beispielsweise wird

mittel sind vorgesehen, die das Fehlersignal auf Null «o der Zähler zum Steuern der Aufzeichnungsvorrich-

vermindern, wenn die Eingangssignale einen Wert tung als äußerer Zähler bezeichnet, weil er von

erreichen, der der Maschinenlage innerhalb eines einem Bedienungsmann von einem Pult aus über

Zyklus der Lagenmeßvorrichtung äquivalent ist. Schaltelemente steuerbar ist, die als äußere (logische)

Wenn die Größe des Fehlersignals über einen Steuerglieder bezeichnet werden. Der Zähler, der die bestimmten Wert ansteigt, wird die Zählgeschwindig- as Pulsbreite der Lage-Befehlssignale vom Funktionskeit des Systems erhöht auf eine relativ höhere Ge- generator steuert, wird als innerer Zähler bezeichnet, schwindigkeit, so daß alle Zyklen der Lagenmeß- da er für einen Bedienungsmann vom Steuerpult vorrichtung gezählt werden. Die relativ höhere Zähl- nicht direkt zugänglich ist. Die logischen Steuergeschwindigkeit wird auch während der Einstellphase glieder zum Steuern des inneren Zählers sind als angewandt, um die Einstellzeit zu vermindern. 30 innere Steucrglieder bezeichnet. Andere Teile des

Die Erhöhung der Zählgeschwindigkeit kann be- Systems werden in Abhängigkeit ihrer Beziehung wirkt werden ilurch sv hrittweises Verändern der zu den äußeren, inneren und Teilen des Bedienungs-Frequenz eines Zählsignals von einer bestimmten pults bezeichnet.

Frequenz zu einer anderen Frequenz. Es ist weiter- Fig. 1 zeigt in Art eines Blockdiagramms eine

hin möglich, diese Frequenz in Abhängigkeit von 35 Ausführungsform des Systems zum Messen und Auf-

der Größe des Fehlersignals stetig zu erhöhen. zeichnen der Lage eines beweglichen Teils der

Es sind weiterhin logische Schaltmittel vorgesehen. Maschine relativ zu einem festen Maschinenteil längs

die eine Vorzeichenänderung des Fehlersignals einer Achse. Obwohl die Maschinenteile in der

erfassen und die dazu dienen, ein Oszillieren de> Zeichnung nicht besonders dargestellt sind, geht die

letzten signifikanten Digits bei der Ablese und An 40 Beschreibung davon aus, daß die Maschinenteile

zeige zu verhindern. durch die Bezungszeichen für diese Teile der Lage-

Ein Zittern in der digitalen Anzeige wird verhin- Meßvorrichtung dargestellt sind. Die gemessene Lage

dert durch Sperren des Zahlers nach der erfolgten kann abgelesen und aufgezeichnet werden, wie in

Erfassung einer Vorzeichenänderung des Fehler- der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

signals, das von der Meßvnnchtung abgeleitet ist. 45 der Erfindung aufgezeigt, oder sie kann in anderen

und in dem man das Fehlersignal zwischen »4« Ausführungsformen zum Erstellen eines Lochstreifens,

und » « oszillieren läßt während das bewegliche Betätigen einer Schreibmaschine. Auslösen einer

Teil in Ruhestellung sich befindet. Computertätigkeit usw. verwendet werden. Obwohl

In der folgenden Beschreibung sind Ausführungs- ein System zum Messen der Lage des Teils längs

bcispiele der Erfindung an Hand von Zeichnungen 50 einer Achse gezeigt ist, können selbstverständlich

beschrieben; in der Zeichnung zeigt *" »«« Rahmen der Erfindung auch noch weitere Systeme

F i g. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform für jede Achse oder Welle der Maschine vorgesehen

der Erfindung, ^sem·

F i g. 2 eine Ausführungsform eines im System Der innere Systemteil umfaßt einen Impuls-Genera-

verwendeten Zeit- und Bezugszählers, 55 tor 1 und einen Bezugszähler 2. Der Generator und

F i g. 3 eine Ausführungsform einer Vergleichs- der Zähler sind im Detail in F i g. 2 dargestellt. Der

einrichtung (eines logischen !Comparators) zum Impuls-Generator erzeugt ein Signal CJC mit einer

Determinieren der Koinzidenz zwischen dem Bezugs- Frequenz von beispielsweise 4 MHz. Das Signal kann

zähler und dem internen Zähler, die Form einer Rechteckswelle haben.

Fig. 4 eine Ausführungsfonn einer Dekade eines 60 Der Bezugszähler2, der drei Dekadenzahler 185,

im System verwendeten Zählen, 186 und 187 umfaßt, liefert Signale zu den Zähl-

Fig. 5 eine Vektordarstellung der Beziehungen Signalen in jeder Dekade mit 1, 2, 4 und 8 binär-

zwischen den zum Erzeugen von Signalen dienenden verschlüsselten Dezimalleitern B,C, D für die Einer U,

Impulsen, welche trigonometrische Funktionen sind, Zehner T und Hunderter der Zählungen proportional

F i g. 6 eine Ausführungsfonn eines inneren Steuer- 65 sind. Die Tausender-(77i)Stufe 188, die ein Flip-Flop

glieds zum Steuern des inneren Zählers und Funk- 189 (vgl. Fig. 2) umfaßt, erzeugt ein binäres Aus-

tionsgenerators während der Arbeitsweise des Systems, gangssignal, z.B. jedesmal, wenn tausend Impulse

Fig. 7 eine Ausfühningsform eines äußeren Steuer- des Generators am Eingang des Zählers 185 ange-

9 10

kommen sind. Die Zählsignale von jeder Dekade des Hunderter von im äußeren Zähler 4 gezählten RCT-

Bezugszählers 2 werden im Komparator 3 verglichen Impulsen darstellen.

mit korrespondierenden Zählsignalen von jeder Ein Beispiel eines typischen Dekadenzählers, der

Dekade des inneren Zählers 4. Die Signale vom als Dekadenstufe des inneren Zählers verwendet

inneren Zähler 4 sind proportional zur Zählung im 5 werden könnte, ist im Zusammenhang mit F i g. 4

inneren Zähler 4. Das Zählsigna] zum Steuern der gezeigt und beschrieben.

Zählung im inneren Zähler 4 wird in Form von Der innere Zähler 4 empfängt CL„-Signaie vom

Zählimpulsen R, C, T in der Leitung 178 durch das äußeren Steuerglied 9 zum Einstellen der Zählungen

innere Steuerglied 5 erzeugt als Funktion eines Lage- am Ausgang auf Null und ferner via innere Logik S

Fehlersignals, das im einzelnen im Zusammenhang ie ein I7/O_x-Signal vom äußeren Steuerglied 9, welches

mit Fig. 4 beschrieben wird. die Zähleinrichtung des Zählers 4 während des Ein-

Das 4^-MHz-Signal CK wird am Eingang 6 des stellens steuert.

Bezugszählers 2 aufgenommen und in Signale unter- Der Komparator 3, der vier Komparatorstufen 195,

teilt, die Frequenzen von beispielsweise 2 kHz und 196, 197 und 190 umfaßt, vergleicht die Zählsignale 200 kHz erzeugen. Das 2-kHz-Signal liefert eine i$ vom Bezugszähler 2 mit den Zählsignalen vom inne-Basis-Zählrate für das System und das 200-kHz- ren Zähler 4. Der Komparator 3 umfaßt auch Tor-Signal eine erhöhte Zählrate, wie im folgenden be- schaltungen zum Umkehren der inneren Zählung in schrieben wird. Bei der beschriebenen Ausführungs- ein 9-Komplement, bevor diese mit der Bezugsform sind die Zählzyklen des Bezugszähleni2 auf- zählung (vgl. Fig. 3) verglichen wird. Außerdem geteilt in 2000 gleiche Teile, d. h., der Bezugszähler 2 ao sind Schaltglieder vorgesehen zum Umkehren der zählt 2000 Impulse pro Zählzyklus. Ein Beispiel I, 2, 4, 8-Eingänge vom Bezugszahler unter Erzeu eines Zählers, der auf einfache Weise zur Verwen- gung der T, 2, Ϊ, 8-Signaie, zum Vergleich mit r dung als eine Dekade des Bezugszählers modifiziert eigneten Signalen vom äußeren Zähler, werden kann, und zwar durch solches Einstellen des Ein Beispiel einer Komparatorstufe für den Hur

logischen Glieds, daß immer hinzugezählt wird, ist as derter-Vergleich ist in F i g. 3 gezeigt Wenn imm·. in F i g. 4 gezeigt. Mit anderen Worten, das logische die Zählung des inneren Zählers 4 mit der Zählir ti Glied kann so ausgeführt sein, daß es die Dekaden des Bezugszählers 2 übereinstimmt, dann werden eines Zählen zwingt, 2000 Impulse vor der Rück- positive Koinzidenz-Signale + TU (Zehner und führung zu zählen. Der im Zusammenhang mit Einer), + TH (Tausender) und -4 H (Hunderter) F i g. 4 beschriebene Zähler ist ein reversibler Zähler, 30 erzeugt als Eingangssignale zum Funktionsgenerat< <> d. h., er kann nach oben und nach unten zählen. 10. Die 7i/-Leirungen sind miteinander verbunden.

Die zwei 2-kHz- und 200-kHz-Signale sind über was eine Frage der Konstruktion ist, da die Zehni die Leitungen 7 bzw. 8 mit dem inneren Steuerglied 5 und Einer Koinzidenzsignale gemeinsame Eingang. verbunden. '" ^die Torschaltung am Funktionsgenerator 10, vni

Obwohl der Tausender-Komparatorkreis 190 als 35 in F i g. 6 gezeigt, bilden.

Teil des Komparators 3 angesehen ist. kann dieser Wann immer das 9-Komplement der Zählung m

in einer besonderen Ausführungsform auch mit inneren ZähleT 4 mit der Bezugszählung übereil· anderen Kreisen des Systems verbunden bzw. von stimmt, werden negative Koinzidenzsignalc 7/ anderen Kreisen dargestellt sein, fn ähnlicher Weise (Zehner und Hiner) - TH (Tausender) und ' kann die Tausender-Zählstufe des binären Zählers 40 (Hunderter) erzeugt als Eingangssignale zum Funk 191 mit den Ausgängen A und A~, obwohl diese als tionsgenerator 10. Die Tf-Leitcr sind aus de: Teil des inneren Zählers 4 angegeben ist, auch als obengenannten Gründen miteinander verbunden. Teil eines anderen Kreises gebildet bzw. geschaltet Die positiven und negativen Koinzidenzen werden

_sej_n. hier im allgemeinen als Koinzidenzen in den 4 n-

Obwohl in der Beschreibung eine Kombination 45 und «-Kanälen bzw. Leitungen beschrieben. Die eines binären und eines binärkodierten numerischen Koinzidenzsignale sind in F i g. 5 durch Vektoren Dezimalsystems mit entsprechenden Schaltkreisen graphisch dargestellt.

verwendet wird, liegen selbstverständlich auch andere Der Funktionsgenerator 10 verwendet die Koinzi-

numerische Systeme innerhalb des Rahmens der denzsignale in den Λ η- und η-Kanälen zum Erfindung. Beispielsweise können durchweg ein 50 Erzeugen bzw. Entwickeln von pulsbreiten Signalen, binärer numerischer Code und eine dazugehörige die trigonometrische Funktionen repräsentieren und geeignete Schaltung verwendet werden. die an die Eingangswicklungen der Lage-Meßvorrich-

Im Rahmen des speziellen beschriebenen Aus- tungll weitergeleitet werden, welche Vorrichtung führungsbeispiels hat der innere Zähler 4 eine Zähl- einen Lage-Meßtransformator, wie er in der zum kapazität, die einem Zyklus derLage-Meßvorrichtung 55 Stand der Technik genannten Patentschrift beschrie- 11 äquivalent ist, so daß seine Zählung die Lage ben ist, umfaßt

des beweglichen Maschinenteils relativ zu derjenigen Die Pulsbreite des Signals vom Funktionsgenerator

des festen Maschinenteils in einem Zyklus der MeB- 10 ist bestimmt durch den Abstand der Koinzidenzvorrichtung repräsentiert Der feste und der beweg- signale, — π und +- n, von einer Bezugslage. Bei der Kche Maschinenteil sind durch die mit den Bezugs- 60 gezeigten Ausfühningsfonn repräsentieren die Signale zeichen 13 und 12 versehenen festen und beweglichen Sinus- und Kosinusfunktionen, die mit S und C an Teile der Lage-Meßvorrichtung 11 dargestellt den Eingangsleitungen zur Lage-Meßvorrichtung

Der innere Zähler 4 umfaßt drei reversible Deka- angedeutet sind.

denzähler 192, 193 und 194 zum Zählen in binär- Die Lage-Meßvorrichtung 11 umfaßt einen bewegkodierten Dezimalen und einen Zähler 191 /ηπϊ 6j liehen Teil 12, der beispielsweise längs einer .Y-Achse Zählen von echten Binärzahlen; jeder der Dekaden- in verschiedenen Positionen verstellbar bzw. einsteflzähler 192, 193 und 194 erzeugt Ausgangssignale/1, bar ist, sowie einen festen Maschinenteil. Wie oben B C, D und ~A~, S, ü, ZJ, welche Einer, Zehner und angedeutet, bedeuten die Bezugszeichen 12 und

11 ** 12

Jen beweglichen und den festen Maschinenteil. Der in F i g. 7 beschrieben, zum Erzeugen von RCT- und bewegliche Teil 12 kann Mehrphasenwicklungen um- i//£>„-Impulsen verwendet.

fassen, wie ein Paar mehrpolarcr Primärwicklungen, Das Ausgangssignal wird ferner auch durch einen

die räumlich phasenverschoben sind. Der feste Teil 13 Zweiwegegleichrichter 19 zum Erzeugen eines Freder Vorrichtung kann einen kontinuierlichen Leiter 5 quenzsteuersignals Es geschickt. Das Signal hat eine umfassen, der eine mehrpolare Sekundärwicklung Gleichspannung, deren Wert eine Funktion der der Vorrichtung U bildet. Der Teil 13 ist mit einem Amplitude des Eingangssignals ist und es wird, wie festen Maschinenteil verbunden, wie beispielsweise in F i g. 6 beschrieben, zum Ändern der Zählgeschwindem (nicht gezeigten) Rahmen der Maschine. digkeit von einer Frequenz zu einer anderen als

Der bewegliche und der feste Teil 12 und 13 der io Funktion ihrer Größe verwendet. Zweiweggleich-Lage-Meßvorrichtung 11 können entweder linear richter und die damit verbundenen Schaltungen sind oder kreisförmig (z. B. zum gegenseitigen Verdrehen an sich bekannt. Das innere Steuerglied 5 umfaßt geeignet) ausgebildet sein, abhängig von der jeweili- Flip-Flops und Torschaltungen (vgl. Fig. 6) zum gen Anwendungsart des Systems. Abhängig von den Erzeugen von RCT-Zählimpulsen als eine Funktion Anwendungsfällen kann entweder die eine oder die 15 der Signale e. Es und der Zeit CK. Die erzeugten andere Form vorgezogen werden. ÄCT-Impulse werden als Funktion der Änderung

Bei solchen Lage-Meßvorrichtungen 11 ist be- des Vorzeichens des Fehlersignals e gehemmt bzw. kannt, daß die Lage des beweglichen Teils 12 gegen- unterdrückt, um eine Oszillation der letzten signiüber dem festen Teil 13 durch die relative Verstellung fikanten Zahl bzw. Stelle bei der Aufzeichnung der Sekundärwicklung gegenüber der Primärwicklung *o auf der Aufzeichnungsvorrichtung 21 zu verdargestellt werden kann. Die Verstellung wird als in meiden.

elektrischen Graden gemessener Winkel dargestellt. Die Erzeugung von /iCT-Impulsen wird durch

Das bedeutet, daß der Abstand von drei aufeinander- Torschaltungen im inneren Steuerglied 5 synchronifolgenden Leitern der Sekundärwicklung einem siert als Funktion der Einer-Vergleichssignale ACT Zyklus von 360 elektrischen Graden entspricht, was a₅ und ACV von den Einerdekaden 185 und 192 des beispielsweise einem linearen Abstand von etwa Bezugszählers 2 und des inneren Zählen 4. Die 5 mm (0,2 Zoll) gleichkommt. Eine Zählung des Synchronisierung ist, wie in F i g. 7 im einzelnen inneren Zählers 4 entspricht einer Bewegung von beschrieben, notwendig, um Zählfehler zu vermeiden, etwa 0,0025 mm (0,0001 Zoll). Weitere logische Torschaltungen innerhalb des inne-

Der Sinus-Umkehrschalter 14 hat + - und - -Posi- 3» ren Steuerglieds 5 erzeugen ein l//D„-Signal zum tionen zum Umkehren der Polarität des Sinussignals Steuern der Zählrichtung des inneren Zählers 4 und in die Lage-Meßvorrichtung 11. Durch Umkehren des äußeren Zählers 20 über das äußere Steuerglied 9. der Schaltposition kann eine positive Zahl entweder Der Zustand des t//D„-SignaIs und deshalb der durch eine Maschinenbewegung nach links oder nach Zählrichtung wird durch Signale UfD_x und SfU_x rechts repräsentiert werden, abhängig von einer 35 gesteuert, die im iiußeren Steuerglied 9 während der Bezugsangabe, beispielsweise auf dem Werkstück Eingabe- bzw. Erzeugungsphase erzeugt werden, (wie in F i g. 11 angegeben). Der Minust - )-Eingang sowie durch das Vorzeichen des Fehlersignals e, zum Umkehren der Polarität des Signals ist mit dem welches während der normalen Ablese- bzw. Auf-Funktionsgenerator 10 verbunden, wenn der Schalter zeichnungsphasc die Richtung des Positionsfehlers 14 geschlossen ist. Der Schaharm IS des Schalters ist, «o angibt.

wie gezeigt, mit der Erde verbunden, um ein Die Frequenz der RCl -Impulse in der Leitung 178

relativ niedriges oder negatives Eingangssignal kann von 2 kHz, 200 kHz geändert werden als zu erzeugen, wenn der Schalter 14 in der unteren Funktion der Arbeitsweise oder der Größe des Stellung ist Fehlersignals, wie durch Ej angegeben.

biß Vorverstärker 16 ist zwischen dem beweglichen 45 Ein 2-MHz-Zählsignal wird zur Verwendung Teil der Lage-Meßvorrichtung und dem Filter 17 durch das äußere Steuerglied 9, wie im Zusammenzum Verstärken des Fehlersignals von der Lage- hang mit F i g. 8 beschrieben, erzeugt
Meßvorrichtung 11 angeordnet. Im Filter 17 werden Das äußere Steuerglied 9 umfaßt einen Zähler

alle Oberschwingungen mit Ausnahme des im System (Zähler 134, Fig. 8), der in diesem Fall mit einer verwendeten Gnindfrequenzsignals ausgefiltert. Solche 50 Geschwindigkeit von 2 MHz zählt, sowie damit ver-Filter und Vorverstärker sind an sich bekannt und bundene Torschaltungen und Flip-Flops, zum brauchen deshalb nicht beschrieben zu werden Das Steuern der Reihenfolge der Operationen des Systems im Filter vom Vorverstärker empfangene Fehlersignal während der Eingabe- und der Ablesephase. Das wird in ein sinusförmiges Signal umgewandelt, dessen äußere Steuerglied 9 erzeugt 17/Dj-Signale zunr Amplitude eine Funktion des Unterschieds zwischen 55 Steuern der Zählrichtung des äußeren Zählers 2( der Befehlslage, dargestellt durch Sinus- und Ko- als Funktion der Richtung der Bewegung des beweg sinussignale vom Funktionsgenerator 10, und der liehen Maschinenteils 12, repräsentiert durch dei tatsächlichen Lage des beweglichen Glieds 12 in Zustand des i//D_n-Signals. Zur Aufzeichmmgs- bzw einem Zyklus der Meßvorrichtung 11 ist. Wiedergabevorrichtung 21 wird ein Plus-Minus

Das Ausgangssignal aus dem Filter 17 wird zum 60 Signal auf einer mit ± gekennzeichneten Leitun einen durch einen Phasendetektor 18 zum Erzeugen zugeführt, zur Wiedergabe des Vorzeichens der in eines Gleichstromfehlersignals e geschickt. Das Feh- äußeren Zähler 20 enthaltenen Zahl. Die Aufzeich lersignal hat eine Polarität, die eine Funktion der nungsvorrichtung 21 ist mit dem äußeren Zahler 2 Richtung des Fehlers in der Position zwischen dem verbunden, z. B. in einer Baueinheit
beweglichen und dem festen Maschinenglied ist 65 Im äußeren Steuerglied 9 wird ei« Rückstellsign; Solche Phasendetektoren und die damit verbundenen RS zum Rückstellen des äußeren Zählers 20 und ei Schaltungen zum Erzeugen von Gleichspannungen CL_n-Signal zum Rückstellen des inneren Zählers sind an sich bekannt. Das Fehlersignale wird, wie erzeugt

1 S24 426 (

13 ¹⁴

τν A„™»iopvorrichtune21 kann 6 Anzeigerohren Das äußere Steuerglied 9 wird noch genauer im Die ^AMe _f£^e^;'^u"_(ir *„*<: rwJmalen und eine

tzvorrichg

Das äußere Steuerglied 9 wird noch genauer un Die Anzeigevorn κ^ Dezimalen und eine Zusammenhang mit F ig. 8 besenrieben. nut kalter ¹^¹"". _{it kalter} Kathode umfas- Ein Wählschalter 24 umfaßt Stellungen für Auf- Voizachenanze 8«™?™ ™ _{und Ant}riebssUomkreise

aacbnung ÄO and Wiedergabe Si/ zum Steuern der sen, die geeignete_wi · Dezimalausgangs

Arbeitsweise des Systems. Die mit ÄO und ΛC/ be- 5 zum umwandeln ^des ™™£_die Dezünalanzligen

zeichneten Leitungen steuern Torschaltungen (151. FCO vom ^""gj^ij LLsen. Andere 4-

152 m Fig. 8 gezeigt) im äußeren Steuerglied 9, je fur die A^vom^ung^ Zusammenhang

nachdem, wie der Scnaltarm 198 des Wählschalters ^7^^'V" richtung 22 und 23 aufgezeigt

24 eingesteUt ist und außerdem abhängig von ande- mit da, SpeKje vorncWunge ^^^ ^

ren, weiter unten Ixschriebenea Bedingungen. Der 10 konnten ebenlalis ⁱⁿ""^a<1

Schallann ist mit Erde verbunden, damit er ein rela- dung verwendet weraen. _h ^ _{sind Wäh|}.

tiv geringes Eingangssignal zu den Torschaltungen Bei euer Jj^S&K 25. Drehschalter für die

151 und 152, wie in Fig. 8 gezeigt, zuführt. ^Γ^Απΐβη M und 23 und Anzeigevor-

Em RücfateUschalter 25 ist mit dem äußeren Ψ"*¹*™™* "mill (nicht gezeigten) Schaltpult Steaergüed 9 verbunden zum Zurückstellen des äuße- ,5 richtung 21 in £«" <?2* muß das oben be-

ren Z^s2· und der Anzeigevorrichtung21 auf monUert. V,κ: oben ^^^^achsen £

Null, wenn eine neue Bezugslage eingestellt wcn2e« schnebene System m «ner *e _Aasnahme ^,

sol!, und zumEinsteUen beimBegiim einerOperation, sprechenden Zahl )^™^£eis 2, die für meh-

Der Schalter 25 kann ein Druckknopfschalter sein Generators 1 unü des ™™&*^™ζ^> _können

der am (nicht gezeigten) Bedienungspult angeordnet . rere ^^^^3^^£^Ρ^

ist, zum Erzeugen einer elektrischen Spannung an Fig.2 zeigt ^ei"^e ^^J^.^ umfaßt der

(nicht gezeigten) Vorrichtungen innerhalb des Deka- Generators I. der e.nen *££?£*£ Wd7rstand

denzählSu4 Fig. 8) zum* Einstellen der Vorrich- eine Ladungsstrrke ^£<*%££ *£

tungen auf Null. Der Emgang zum äußeren Steuer- 27 und das ^Ptt

^ vom Rückstellschalter 25 ist nut CL be- ,₅ Djg^

Der au*. _e Zähler 20 umfaßt sechs reversible De- Alle Torschaltungen, die m F i g. 2 gezeigt smd smd

kadenzähler des Typs wie im Zusammenhang mit vom Nand-Typ. I »duncsstrecke von

F i g. 4 gezeigt und beschrieben. Die 1-, 2-, 4- und 8- Der kondensator 31 hat eme^dung^re^ev™

(binär-klSen Dez.malJ-Ausgangsleitungen von 30 der Erde über den W,demand 32 ^*£*£££

Uer Stufe sind mit den korrespondierenden Dekaden meter 28 zur *Pf "«"^«^¹^ ^

d« Anzeigevorrichtung 21 verbunden. Zur Verein- 31 ist zwischen der Diode 331 und der

fachung «si nur eine Linie in der Zeichnung verwen- 34 eingeschaltet. Der Ausgang von der |g

det zum Darstellen der Ausgangsleitungen 199 h,s 34 .st mit dem Eingang der Torschaltung 35 ver

204 von den vier Stufe« jeder Dekade. Das bedeutet, 35 bunden

- _d ^v ' _mit einer Frequenz von 4 MHz zum

Ferner sind die Ausgangsleitungen 199 bis 204 des liefert. Wenn der Ausgang der T Zählers2· mit den entsprechenden i, 2. 4 und 8- ₄o Legt, aber auch wenn der_Ausgang Klemmen der Speichervorrichtung 22 verbunden, » "ef liegt, wird die Diode 29 ab welche die Startnummer oder -position des Werk- Kondensator 26 über ™™^^ά^£^ Stücks speichert. Die Ausgangsleitungen sind femer Wenn die Ladung etwa Vl erreicht_f hat, dann w.rd verbunden mit der Speichervorrichtung 23, weiche der Ausgang der Torschaltung 30 tief g^lUM und die Nummer der Verstellung oder Versetzung spei- 45 der Kondensator31 entladt s.ch. De» Ausgangder chert, wie sie während des Einstellen^ wie im folgen- Torschaltung 34 wird jetzt hoch- und der Ausgang den einzeln beschrieben, festgestellt wird. der Torschaltung 35 tiefgeschaltet, so daß sich der

Die Koinzidenzleiter PS und OS von den Speicher- Kondensator 26 entleert. _Knni,_m^_{titnttl M}

vorrichtungen 22 und 23 versorgen das äußereSteue. Die Lade- und Entladefolge der Kondensat««»!*

glied 9 mit Signalen, welche die Koinzidenz zwischen so und 3Ϊ wird w_iederholt zum Erzeugen eines /«tder Zählung am äußeren Zähler 20 und den gespei- «ignals. welches beispielsweise eine Frequenz von ebenen Zahlen zu geeigneten Zeiten während des 4 MHz hat. Zum Erzeugen eines Zeitsignal* mit eurer EinsteUens anzeigen maximalen Trennung zwischen den Impulsen und

Die zusätzliche Speichervorrichtung 23 meg vier einer minimalen Pulsbreite werden zwei Kondensator-Drehschalter umfassen, die mit den letzten signifikan- 55 schaltungen verwendet

ten Dekaden (3 bis 6) des Zählers und den letzten Der in Fig. 2 ebenfalls geigte Bezugszahler^t

signifikanten Zahlen (3 bis 6) der Anzeigevorrichtung umfaßt drei BCD-Dekadenzahler 1«Sί, 186 und 187, 21 verbunden sind. Die Speichervorrichtung 22 für die in Serie geschaltet sind zum Zahlen der senden Werkslückstart mag sechs Drehschalter (vgl. bei- impulse von der Torschaltung 36 und zum ram«*" spielsweise Fig. 9) umfassen und einen Signalschal- 60 der 1-, 2-, 4-, 8-Ausgangssignale jeder Dekade die ter, der mit geeigneten Dekaden des äußeren Zählers Einer, Zehner und Hunderter der empfangenen Zeit-20, dem äußeren Steuerglied 9 und der Anzeigevor- impulse aufzeigen. Der Bezugszahler 2 umiaBt aucn richtung 21 verbunden ist. Der Signalschalter ± ist ein Tausender-Flip-Flop (Th) 189, das mit der Hunmit dem äußeren Steuerglied 9 über eine Leitung ISS derterdekade 187 in Reihe geschaltet ist zum Andern verbunden. Es können auch andere Speichervorrich- 65 des logischen Zustandes jeweils nach tausend/U;ittungen, welche Relais, Festkörperschaltelemente, impulsen. Der Q- oder 1-Ausgang des Flip-Hops Computerspeicher, Bänder usw. umfassen, innerhalb wird als ein Tausenderkomparatorsignal RTh im des Rahmens der Erfindung verwendet werden. Funktionsgenerator verwendet Der andere Ausgang K

15 ■ 16

in der Leitung 7 wird als 2-kHz-Basis- oder Bezugs- (Zehner, Einer) des Bezugszählers 2 und des inneren

frequenzsignal verwendet. Ein Beispiel des Bezugs- Zählers 4 erforderlich sind.

signals ist m Fig. 10 gezeigt und mit R bezeichnet. Der Komparatorkreis 190 für die eine Tausenderin F i g. 10 ist auch eine Darstellung der Zählfolge 2' zählung ist im Funktionsgenerator 10 enthalten, als Sägezahnsignal gezeigt. Ein Signal in der Leif-ng 8 5 obwohl er auch im Romparator 3 zusammen mit dem (Fig. 1), welches die erhöhte Zählgeschwindigkeit anderen Komparatorkreis, wie im Zusammenhang oder Frequenzrate von 200 kHz repräsentiert, kann mit Fig. 1 beschrieben, enthalten sein könnte, vom/!-Ausgang der zweiten oderZehner-(7)-Dekade Fig. 4 zeiet eine Ausführungsform eines reverdes Zählers 186 abgenommen werden. siblen ßCD-Zählers 206, die als Dekade der im

Die Ausgänge der Dekaden 185, 186, 187 und _I0 Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Zähler

188 des Bezugszählers 2 sind mit dem Komparator 3, verwendet werden kann. Beispielsweise können sechs

wie in Fig. 1 gezeigt, verbunden. solcher Zähler zum Ausführen des äußeren Zählers

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform des Kompa- 20 verwendet werden, und drei Zähler, von denen ratorkreises im Komparator 3 zum Vergleichen der jeder Ausgänge A, B, C, D und ~Ä, Ή, C, ZJ (wie Ausgangssignale einer Dekade des Bezugszählers 2 15 gezeigt) aufweist, könnten mit einem Flip-Flop, wie und des inneren Zählers 4. Der gezeigte Schaltkreis beispielsweise Flip-Flop 189 der Fig. 2, zum Ausumfaßt Torschaltungen, die im einzelnen im folgen- führen des inneren Zählers 4 verwendet werden. Die den Abschnitt beschrieben werden, zum Vergleichen Q- und Q-Ausgänge der /Ä-Flip-Flops 52 bis 55 der Hunderterzählung// im Bezugszählcr2 mit der repräsentieren B-, C-, D-bits 1, T, 2, 2, 4, 4", 8, 3. Hunderterzählung und dem Neun-Komplement der 20 Die Nand-Torschaltungen 56 bis 59 steuern die Hunderterzählung im inneren Zähler 4. Flip-Flops 52 bis 55, wenn die Dekade nach oben

Die ßCO-Auslänge von der Hunderterdekade 194 zählt, und die Nand-Torschaltungen 60 bis 63 steuern

im linieren Zähler4 (Fig. I) sind mit A, B, C , D die Flip-Flops52 bis 55, wenn der Dekadenzähler

und A, B, Γ, Z3 bezeHmet, während die Ausgänge 206 nach unten zählt. Die t//D-Eingänge zur Nand-

von der korrespondierenden Dekade 187 des Bezugs- 2₅ Torschaltung 64 determinieren, ob der Dekaden

Zählers 2 durch die Nummern 1, 2, 4 und 8 (Fig. I) zähler zum Nach-oben- oder Nach-unten-Zählen ein-

bezeichnei sind. Das Glied 38, welches vier Nand- gestellt ist. Im Falle des Zählens nach oben wird der

Torschaltungen umfaßt, kehrt die 8-, 4-, 2-, 1-Aus- niedrige Eingang der Torschaltung 34 durch die

gange des Bezugszahlers 2 um. so daß die T-, 2-, Ά- Nand-Torschaltung 68 umgekehrt, so daß die Dekade

und S-Ausgänge auch zum Vergleich erhältlich sind. 30 zum Nach-oben-Zählen eingestellt ist. Für den Fall,

Die Umkehrtorschaltungen 38 könnten als Teil des daß der Eingang zur Torschaltung 64 niedrig ist, ist

Bezugs7üh!;rs 2 angeordnet sind, oder beide logi- der Ausgang hoch, und der Dekadenzähler 206 ist

schi-n Zustände könnten aus den Dekaden, welche auf Abwärts-Zählen eingestellt. Jedes der Flip-Flops

den He/ugszähler 2 bilden, entnommen werden 52 bis 55 kann auf Null zurückgestellt werden durch

I >ie Kombinationen der Nand-Torschaltungen 39 35 ein /?S-Signal, das durch den Rückstellschalter 25 his 42 führen ausschließlich Nor-Sclialtungen zum erzeugt wird, wenn der Dekadenzähler 206 Teil des Vergleichen der internen Zählung mit der Bezugs- äußeren Zählers 10 ist, oder sie können zurückgezahlung. Wenn die Übereinstimmung zwischen allen stellt werden durch das Rückstellsignal CL_n, wenn Eingangsleitungen von den Hunderterdekaden beider der Dekadenzähler 206 Teil des inneren Zählers 4 ist. Zahler vollkommen ist, dann erscheint am f //-Aus- 40 Die Eingangsimpulse zum Dekadenzähler 206 gang ein 1 -Wert. werden auf der Leitung 69, die mit RCT odv.r CR Y IN

Die Kombinationen dir Nand-Torschaltungen43 bezeichnet ist, empfangen. Die Dekade könnte die bis 46 bilden eine Exklusiv-Nor-Schaltung zum Ver- erste Stufe entweder des äußeren Zählers 20 oder des gleichen des 9-Komplements der inneren Zählung inneren Zählers 4 sein und deshalb zum Empfangen mit der Bezugszählung aus. Das ^-Komplement der 45 der ΑΓΓ-impulse geeignet sein, oder sie könnte eine Zählung wird erreicht durch logische Verarbeitung Folgestufe eines der Zähler 20 oder 4 sein und desgewisser Ausgänge des inneren Zählers 4, wie weiter halb zum Empfang der Führungs- oder Trägerunten beschrieben. impulse CRY geeignet sein.

Die And-Torschaltung 47 in Kombination mit der Die Nand-Torschaltungen 70, 71, 72 und 73 er-Nand-Torschaltung 48 ergänzt das bedeutsamste 50 zeugen eine geeignete Ausgangsspannung zum Schalbzw, signifikanteste Bit D des inneren Zählers 4. ten oder Kippen der Flip-Flops 52 bis 55 des Deka-Nand-Torschaltungen 49 und 50 in Kombination mit denzählers 206 von einem Zustand in den anderen, der Nand-Torschaltung 51 ergänzen das nächst signi- Die Nand-Torschaltung 73 versorgt die nc-hste fikantc Bit C des inneren Zählers 4. Das ß-Bit ändert (nicht gezeigte) Dekade mit einem Trägerimpuls sich in seinem ergänzten Zustand nicht, und das 55 CR Y OUT.

A-BH wird ergänzt durch Umkehr der Eingänge der In der gezeigten speziellen Ausführungsform ist Kombination der Nand-Torschaltungen 46. Deshalb die Und-Torschaltung 76 hinzugefügt worden, um wird, anstatt A mit i, wie in der Torschaltungs- festzustellen, wann der Dekadenzähler 206 eine Nullkombination 42, zu vergleichen, ~Ä mit T, wie in der zählung hat. Die Fähigkeit des Feststellens der NuIl-Nand-Torschaltungskombination 46, verglichen. 60 stellung wird vom äußeren Steuerglied 9 zum Deter-

Wenn der Fall der Koinzidenz zwischen der Be- minieren der Einstellung des UID_x -Signals, wie in

zugszählung und dem 9-Komplemcnt der //-Zählung Fig. 7 beschrieben, verwendet. Weitere Einzelheiten

eintritt, dann erscheint der logische 1-Wert im Aus- sind im Zusammenhang mit Fig. 7, auf welcher das

gang des —//-Kanals. Beide, der +//-und —//-Aus- äußere Steuerglied? dargestellt ist, beschrieben und

gang sind mit dem Funktionsgenerator 10 ver- 65 gezeigt,

bundcn. Wenn man annimmt, daß der Dekadenzähler 206

Obwohl nur ein Komparatorkreis gezeigt ist, liegt zurückgestellt ist und das Verhältnis UID groß ist,

es auf der Hand, daß weitere Kreise für jede Dekade dann bewirkt ein am Eingang des Flip-Flops 52

17 ¹⁸

17

empfangenes Signal, daß der Q-Ausgang hoch einge- zugsstellung um ein zusätzliches Intervall von 500

stellt wird. Kein anderes Flip-Flop würde eingestellt versetzt Erzeueen

werden, da die Nand-Torschaltumiea 56 bis 59 durch Der Funktionsgenerator0> dient zum Erzeugen

i l i 55 d l S^nale%^'^c^^inus "^nd

werden, da die Nand-Torschaltumiea 56 bis 59 durch D

die NulleinsteUung der Flip-Flop» 52 bis 55 vor dem von pulsbreiten analogen S'S^nale%^'^c^^inus "^nd

Empfang des ersten Signals daran gehindert wurden. 5 Kosinusfunktionen darstellen ^s Funküon ^r Zah

Auf Grund des Empfangs des nächsten Eingangs- lungskoinzidenz zwischen.dem ^fgj^² <i^nd

l il 52 i d ieen Zahler 4 Die P^

pg gg lungskoinzidenz zwis^fgj^ i

signals wechselt der ß-Ausgang am Flip-Flop 52 sei- dem inneren Zahler 4. Die P^^ten Signale können Zustand von hoch auf niedrig. Der Ausgang der nen als Lagebefehlssignale fur die ^LaSeMeßvomch Torschaltung56 ist hoch und stellt dabei den Aus tungll angesehen werde» Eine

nen Zustand von hoch auf niedrig. Der Ausgang der nen als gg

Torschaltung56 ist hoch und stellt dabei den Aus- tungll angesehen werde»

gang der Torschaltung 70 auf niedrig ein beim Emp- io des Funktionsgenerators ist in der

fang des nächsten Impulses des Generatorsi (RCT legungsschnft 1 956 881 ^b"^cnneDe"; . _;__np,_pn

oder CRY IN) zum Einstellen des Q-Ausgangs vom F i g. 6 zeigt eine Aus^"mg^⁰™ '^d« J™«™

FUp-Flop 53 auf »hoch«. Steuerglieds 5 einschließlich Hemm- bzw. Sperrglied

Die Zahlfolge wird fortgeführt, bis der Dekaden- 108 zum Sperren oder Intaügkeitsetzen der Undzähler 206 die Zählung 9 enthält, zu welcher Zeit der >₅ Torschaltung 104, abhangig davon, ob das Fehler-Ausgang der Nand-Torschaltung 59 niedrig gestellt signal e das Vor/eichen als Ergebnis der letzten Anwird. Der nächste Zählimpuls stellt dann den ß-Aus- derung der inneren Zählung gewechselt nai. gang des Flip-Hops 55 auf niedrig und erzeugt einen Angenommen, das Fehlersignal der vorhergehen-Übertrag-Ausgang von der Nand-Torschaltung 73 auf den Zählung war beispielsweise positiv Daraus fb.gt, die nächste (nicht gezeigte) Dekade. *> daß die i/ZD-Leitung vom Flip-Flop 104 hoch einge-

Wenn alle Ö-Ausgänge hoch sind und dabei die stellt ist. Wenn das nächste Fehlersignal sich von

Nullbedingung ZD anzeigen, ist die Nand-Torschal- posiiiv auf negativ ändert, dann wird die> υιυ-ιχι-

tung74 auf niedrig gestellt und die Nand-Torschal- tung von der hohen auf die niedrige Umstellung

tung 75 auf hoch. Wenn eine Nullbedingung für eine wechseln. .

vorhergehende Dekade festgestellt wird, wie durch »5 Die Und-Torschaltung 106, welche einen l eil des

ein hohes Signal im ZD-W-Leiter angezeigt, ist der exklusiven (bzw. alleinigen) Nor-Kreises IU7 umraiit.

Ausgang ZD-OUT der And-Torschaltung 76 zu einer erhält Eingangssignale von Q-Flip-Flop 1U7 und der

nachfolgenden Stufe hoch. ß/D-Leitung. Die Und-Torschaltung 109 erhalt Em-

Fig. 5 ist eine Vektordarstellung koinzidierender gangssignale vom Ausgang Q des Flip-Hop IUJJ und

Signale oder Impulse, wobei +n und —n von den 30 der V/25-Leitung.

Komparatorkreisen des Systems (vgl. Fig. 1 bis 3) Da die l//D-Leitung hoch eingestellt war zum

erzeugt werden. Empfang des letzten Fehlersignals, wird Q medng

Der Kreis (360°) repräsentiert einen Zyklus des sein und Q hoch. Wenn die t'/D-Leitung als Ergeb-

Bezugszählers 2, der mit der Bezugsposition »Null« nis des Wechsels des Fehlersignals nach unten geht,

beginnt. Beim angenommenen Beispiel ist der Kreis 35 dann wird der Ausgang des Nor-Kreises 107 niedrig

in 2000 gleiche Intervalle geteilt, so daß jedes Inter- sein und der Ausgang der Und-Torschaltung 104 ge-

vall oder jede Zählung gleich ist einem Winkel, ge- sperrt sein.

messen von der Bezugslage. Zum Beispiel wäre dann Wenn die Eingangssignale der Torschaltungen 106

eine Zählung auf »1« im inneren Zähler 4 gleich und 109 ihre Vorzeichen nicht gewechselt haben,

einem Winkel von 0,18°. Mit zunehmender Zählung 40 wird eier Ausgang des Nor-Kreises 107 hoch sein,

würde der von der Zählung dargestellte Winkel sich und die And-Torschaltung 104 wird in der Lage

mitvergrößern. sein, dem nächsten ÄCT-Impuls zum Leiter 178 wei-

Die von den Vektoren repräsentierten Impulse terzugeben von der Und-Torschaltung 110 des den sind auf beiden Seiten der Bezugsstellung in gleichem ÄiT-Impuls erzeugenden Glieds 111. Hs ist zu be-Abstand angeordnet, um Fehler, die durch unev- 45 merken, daß die Torschaltung 110 auch ein Eingangswünschte Phasenverschiebungen im System verur- signal von der Nand-Torschaltung 118 empfängt, sacht sind, zu eliminieren. Phasenverschiebungen im welche selbst den 77,-Impuls von der Und-Torschal-System veranlassen beide Impulse zu einer Verschie- tung 137 (Fig. 8) umkehrt. Dadurch ist gesichert, bung in derselben Richtung relativ zur Bezugslagc. daß die ÄCT-Impuise irrtümlich nicht zur selben Im Ergebnis bleiben deshalb die Impulstrennung und 50 Zeit auftreten, zu der der biquinäre Zähler 134 fortdaher auch die Befehlslage (befehlsgemäße Position) schaltet.

die gleichen. Zusätzliche Methoden zum Erzeugen Der Ausgang von der Und-Torschaltung 114 kippt von Wellenformen, die dem Sinus bzw. Kosinus ana- das Flip-Flop 108 derart, daß seine Q- und g-Auslog sind und die an einem zum beschriebenen Ver- gänge die Zustände der U/D- und U/75-Leitungen anfahren alternativen System anwendbar sind, sind in 55 zeigen zu der Zeit, da der letzte KCT-Impuls erzeugt der USA.-Anmeldung Ser.-Nr. 645161, angemeldet wurde.

am 12. Juni 1967, für einen Digital-Analog-Um- Das KC7"-GIied 111 umfaßt eine Und-Torschalwandler enthalten. tung 112 zum Kippen des Flip-Flops 113. Der Aus-Andere Signale oder Impulse, die durch die gang des Flip-Flops 113 steuert den Ausgang des Vektoren -n + 500, +n + 500, —« + 1000, 60 Flip-Flops 114. Der Ausgang ¹Q. vom Flip-Flop 114 + « + 1000, — η Λ- 1500, +η + 1500 dargestellt erzeugt ein Eingangssignal für die Torschaltung 110. sind, werden ebenfalls vom Funktionsgenerator 10 Der andere Eingang kommt vom Q-Ausgang des erzeugt. Durch geeignete Auswahl der Impulse kön- Flip-Flops 113.

nen Pulsbreiten, die zu Signalen analog sind, erzeugt Der if-Eingang ist mit der Erde verbunden. Dei

werden, welche trigonometrische Funktionen in ver- 65 Q-Ausgangsleiter vom Flip-Flop 113 ist mit Bezugs-

schiedenen Kreisquadranten beschreiben. zeichen 210 bezeichnet, und der /-Eingangsleiter zum

Obwohl in Fig. 5 nicht dargestellt, ist, wie in Flip-Flop 113 ist mit Bezugszeichen211 bezeichnet,

Fig. 10 gezeigt, jedes Pulsbreitensignal von der Be- Die das Auslösen bewirkende Eingangsleitung zum

19 20

Rip-Flop 114 ist mit Bezugszeichen 213 bezeichnet. sels der -η-Zählung erzeugt werden, dann wird die Oer auslösende Eingang zum Flip-Flop 113 ist mit +n-Zählung auch in die entgegengesetzte j*¹⁰¹¹¹™⁸ tugszeichen 212 bezeichnet. Der Ausgang der Tor- gewechselt. Beide Zählungen werden^{1 s}y^ncr"^o!LfΓ schaltung 112 ist hoch eingestellt beim Empfang wechselt bzw. geändert, und es werden grobe ^an ;ines Zeitsignals CK, der 2-kHz- oder 200-kHz- 5 fehler vermieden. „ .

Impulse vom hoch eingestellten £J Ausgang des Flip- Es sei als spezielles Beispiel angenommen, aaL ac

Flops 113. Der g-Ausgang des Flip-Flops 113 ist innere Zähler 4 zum Zurückzählen von einer Tarnung noch eingestellt durch den Ausgang des Frequenz- 0001 eingestellt ist. Die ü/25-Leitung sei hoch eingesteucrkreises 115. stellt. Wenn der Bezugszähler 2 eine Zahlung ι em-

Wenn das Fehlersignal unterhalb einer gewissen to hält bzw. durchführt, dann ist der Ausgang von aer Amplitude ist, dann ergibt das relativ niedrige Fie- Exklusiv-Nor-Torschaltung 107 hoch eingestellt, urra quenzsigiial 2 kHz das Eingangssignal zum Flip-Flop wenn der Bezugszähler 2 eine Zählung ^^enma/¹' 153. Wenn jedoch die Amplitude einen vorgegebe- dann ist der Ausgang niedrig eingestellt wenn aer nen Wert überschreitet, dann wird das Signal mit Ausgang niedrig eingestellt ist und unter der Anrebtiv hoher Frequenz, 20OkHz, erzeugt. Das Hoch- 15 nähme, daß der Ausgang vom Nor-Kreis ^1U/J"^C™ frequenzsignal wird auch während der Einstellphase gesperrt ist, dann wird von der Torschaltung iw ein erzeugt. Wie in den Fig. 12 und 13 angezeigt, kön- .«CT-Impuls zum Absenken der inneren Zählung um ncn durch Andern des Glieds bzw. der Schaltung die i abgeschlossen.

viihlsignale, welche höhere Frequenzen haben, zum Wenn jedoch der innere Zähler4 zum Nach-oDen-

»Snl'eben der Arbeitsgeschwindigkeit des Systems »o Zählen von einer Zählung von 2 einspstei t war, „wendet werden. dann würde der Nor-Ausgang hoch eingestellt sein

Am Flip-Flop 114 ist auch ein Eingangssignal vom beim Empfang des nächsten folgenden ACi -«npui- ^ Khrcnisierkreis 116 vorhanden. Das Flip-Flop 114 ses vom Bezugszähler 2 und der RCr-ltipuls wurae W₁, ii ausgelöst durch das Signal vom Synchronisier- von der Torschaltung 104 beim Empfang des nacnkicis 116 zum Abschließen eines KCT-lmpulses, a₅ sien folgenden l-Cr-Impulses abgeschlossen. wenn das Synchronisiersignal von hoch auf niedrig Bei Verwendung des 10-Komplements an ateue

schaltet als Funktion der Zählrichtung des inneren des 9-Komplements würde keine ungerade raruai Zahlers 4 und der Beziehung zwischen den Eingangs- zwischen den -«- und + n-Zählungen existieren, una smnalen 1 CT und 1 CV vom Bezugszähler 2 und es wäre möglich, aufeinanderfolgende Koinzidenzen vom inneren Zähler 4. 30 für einen Kanal herauszufinden und Koinzidenzen

Der Synchronisierkreis 116 umfaßt den exk'usiven im anderen Kanal, abhängig von der Kicmung in Nor-Kreis 117 mit den Eingängen 1 CT und 1 CV; welcher der innere Zähler 4 zählt, vollständig auszudieser erzeugt einen hohen Ausgang, wenn beide Ein- lassen. ,

Cänge übereinstimmen. Wenn beide Eingänge nicht Der Frequenzsteuerkreis 115 umfaJit die wanu-

Übereinstimmen. ist der Aisgang niedrig. Der Aus- 35 Torschaltung 125, welche SU "ⁿ^-(™fJ»™?' gang wird umgekehrt durch die Nand-Torschaltung Signale vom äußeren Steuerglied 9 bzw. dem uieicn- 120. Die exklusive Oder-Schaltung 126 erzeugt einen richterkreis 19 empfängt.

hohen Ausgang am Flip-Flop 114, wenn seine Ein- Gewöhnlich ist das «7,-S.gnri wahrend der fcin-

gänge VlO und 120; UID und 117 nicht übereinstim- stellphasc niedrig eingestellt und in der übrigen.Zeit men und einen niedrigen Ausgang, wenn die Ein- 4° hoch eingestellt. Das ES-Signal ist ««»nnalerwewe gange übereinstimmen. Die Eingänge UID und ü/75 hoch eingestellt und ist dann n.edng, wenn der Wert werden durch das Flip-Flop 105 erzeugt, dessen aus- bzw. die Größe des Fehlersignals einen vorbestimmlösender Eingang 184 mit der Erde verbunden ist, so ten Wert überschreitet. ..... . _nn ,:.„. _am

daß seine Q- und ^-Ausgänge durch das Freigabe- Wenn eines der Signale niedrig ist .dann,hegt am

signale und das Voreinstellsignal P von der Nand- 45 Ausgang der Torschaltung 125 «ne Johe JP^a™J Torschaltung 207 bzw. der Und-Torschaltung 209 an, und die Nand-Torschaltunp 126 hef,rt das Signal gesteuert sind mit der höheren Frequenz 200 kHz an das Flip-Flop

Die Nand-Torschaltung 207 ist zum Teil gesteuert 113 durch die Nand-Torschaltung 127. durch die Nand-Torschaltung 209, die das Fehler- Wenn beide Eingangssignale zur torschaltung

signal e (Vorzeichen) empfängt und mit dem Ein- 50 hoch eingestellt sind, d h. unter hoher Spannung ging der Xnd-Torschaltung 208 verbunden ist. liegen, dann läuft das Signal mit der rnednger η

Deshalb sind, wenn man ein Sperren des Aus- Frequenz durch die Nand-Torschaltungen (Nand gangs vom Nor-Kreis 107 nicht annimmt, die RCT- Gatter) 128 und 127 zum^Flip-Flop,113. Impulse bei Koinzidenz zwischen 1 CT- und 1 CV- Während eines Teils der Einstellphase st es not^

Zählungen crmigbar. wenn der innere Zähler 4 nach 55 wendig, die Zählnchtung des inneren Zahlers 4 orn oben zählt, und bei Anti-Koinzidenzen zwischen den äußeren Zählgl ed 9 zu steuern. Das logische Glied Zählungen, wenn der innere Zähler 4 nach unten 129 (F ig. 6) liefert ein Ausgangaignal Ü/P „zum zählt. Andernfalls wäre es möglich, weitere überein- Steuern des inneren Zählers 4 sowohl während^se Stimmungen beim Nach-oben-Zählen festzustellen Teils der Einstellphase als auch wahrend des Nor und solche Übereinstimmungen beim Nach-unten- ^6o malbetnebs. Pinstellohase

Zählen zu verfehlen und deshalb falsche Daten zu Wenn das Sl^Signal wahrend ^r fcinsteHphasu

_crzeueen niedrig eingestellt ist, dann ist der Ausgang von aur

Es ist festzuhalten, daß die -n oder 9-Komplement- Nand-Torschaltung 138 hoch. ^.£ W™¹.^ Zählung eine umgekehrte bzw. entgegengesetzte Po- Nand-Torschaltung 133 is.'^nfallsΛoch. ^e ' laritat oder Parität gegenüber bzw. zur +«-Zählung <* schaltung132 ist deshalb hoch' ^gestdU, wenn d hat. Wenn beispielsweise der innere Zähler 4 eine 1 Signal UID_x hoch ist, und erzwing!. une A«twan zählt, dann wäre das 9-Komplement 1998. Wenn im zählung Wenn UID niedrig is , danrnst *e Nand Ergebnis RCT-Impulse zum Durchführen des Wech- Torschaltung 131 hoch eingestellt und oie ™n

I 924 426

nmnrftnh im cine Zä&brag Der

,ie SXi₁IMKiI, βο daß

\ der Pwnarflgag der i^ö-Leeaag vom F%-Ro5»M5Sherdi£N^i-TorBcl»akaBgU3MgL

Fig. 11 -Jü^p» j4np MtaiBfflrartinm des mUi

S&eaeigaedsS, wetdhes im Zasaannenkna· mfl Fig. 6 bcb wBsdc Die Aafifaaraw] tu gsraäß Fijg. 11 sfeia die MqgSrMtfät des Umediaätens von Sashareqaenz voa 2 kHz auf 1 IfHz asstaa 2 aaf 2m kHz vor. Dto Rp^ti«» 115 FiE. 6 et aa '******* der Tea3 m dor ajeaaderl tsL Der yj»niwrtr

r Ovrifljunr 2K5" kann eine

P PmDOCTCK&JSHW VQBiBT *liT*ffffP. HOT¹"

fassm, dk atf das Sicuersigaal ES äbgesämmt is. Stikäe St»eroszaialorc& smd an sidi bekaani.

s Wean der Wert des gS ES über cmen vorgegebenes Wert ansteigt, daan kann der Schalter. aostaa von SNUJfe-S&ial direkt «rf das J-MH?- Signal nmrmdialtea, dnc sokhe Fnsqncn? airfweisen, die ab Funktion des vctgröBerten Fehkrsignak

■ äaraeriia&cäies&enadis vco aagewanaieaefl 20OkHz be 1 MHz aasfcigL Die Frcqacaz des Awsgangs signals wire dana eae Rnfttioa der Gi^c des

Die Rp-ffcfKtiy"usdi44^r^d^ü dea R^h q» MJ aad IM fFig.6) idaend. mn der Aas- Fig- 7 Sieaeqdied

^ u des äußeren

bzw. der »«ercn ioghehea Schatnmg ■ iqaua Zähler 134 aalt in ReAc DekadeatSUeraB,CDi Naad TorschaltB« 135 erhih

wad. Aadocraeüs wad d» 9ΓΤ-abgescUossea _■«.<. WW₁ RückstcOschahcr 25 (Fie I) « eosidlea des Zählen 134 aaf eine ZaUaBg >n «Wie die nonnafc Zähferanzage aasqgt. Der Rück «etfcdialierlS wird auch «or Began der Emsteü

zn dea F&p-Fiops llT md igaage^Hq^flolO

igaage^Hq^flopslO » dk Torscfatoogca 112, Fig.6 gczagl. Der EiagaBg / HopJOBefart Tdb

md F&p-

ndiabaagcallZZtTBadS Die Kaad-ToTfdaliiiag tM

das l-MIto-TT denselben MHz-ShSeepehe terf^Anch die Tors*: *5 tong L* als FnnktM, der Zähl«» »m Zähler I D«*e K^poopuhc «. Ζ»^!^^^^^ B-Oekade «stan jar >«-Oekade bKaaairea ZaUers 134

V« S^ade, den» logocner Stat« tem 3c doe Fv&tins :»ar Zähh

Boiagaaga wk d>e ^^Tomtoli^l» ^ 200^Hz-Zea»gi»i rar Naad-Tunrfaiiang 12· ge- «defect hat Das, Emsseifeaeoers^iaS SV, hefen ein wl n. den Naad-Tor^itongeB 12T and

Feöfcr-

Toncaaftaagea 12T und 126 wie ooeen ,m Z^am iwahaag am Fig.6 beschncbra Das 2^Hz-Bezagaignal R feiert em Egapa znr NanJ-Tor-

g l^TorsS^

nut der Uod-TorsdtaltoBg Ut o die Fmg*^ zur TTnd-Torscfeafcaog 137 rfk twv cnjeMdH and. dana kann das 2-MHz-S«!nal du·. ss dk Torschaltung 13« tuadmm*«ta»3l· Dae '-MH Signal wmi ftr das gegebene Bespiel nun ziföh π

^ ^¹"»?«¹«« '«π« ZI"" 134 zum Vert«T>de emer laerfercw ««ctoeo dem J³⁴ «ί ««*«« Za^n 22 des

Wätoead der F^eHphase befertd»Ä^Hz-Zcitagnal em EaigaagcsigBa] zer hmzugefOpen Torschaheng 2t2\ wekaes den* d» Sl'₃-StgnaJ dort* ¹T u

Die Naad-Torscfaannng 127 wurde dnrca die Und-Torschaitang 12T ersetzt. Der Ausgang von 127* zusammen BBt dem Aosgang Q des Fep-Flops 114'

» Fb^nopl« te d«NaodT«^^ 2t4 zaracLDerAtisgaag^OnderUnd-TorsdiallBsg 12T obere die Nand-Torsdiahang 2t3' Sefert ebenfaös ein Signal zum Eingang/ des Ffip-FlopsίΙ3\ so daß der nächste Zerömpak, aadideni die Torsdialoing 2«y sfcäi hoc* dns^U, den Ansgang Q anfladlLWenDderABSgangßdesFnpFtopslU' 1» ah Ae maximale Gesdiwndekert. bo die aaderen ZaHer iMen können Das '

Signal »TTddnncfi die Naod-Toncbaltmec 2« <& n, F,g 6 geze*, ,STSS^

al* Antwort auf em UT-Smai and d» der Und-Torscfaahung Ht^ _/cD« Nffld-ToRchatamgen 13«. 13». 14· ond 141 (Fig. 7) kehren den Oopscbea) Zustand der Auginge «on den Zählerdekaden am. on εεαετκ

5· Emgangsagaak fur dss Dciocbcrrhcd bndx D

Sieaerkreises», wie b> den beschrieben, zn etzeagea. i d Brib

niedrig ist. dann ist das FSp-Fkip ll-f zaröckge«sd&. Dk übrigen TeSe der Aaäcbning^orm gemäS ^:~ ' bteibea unverändert-

n, zn etzeagea.

Zn Beginn des Betriebs des Systems wird de ss RäckstellschalteT25 zast EinsfeB™ι d anf eine Zänhing ^n 9 oder dra modns bzw. «Se Zafcranzeberpb«

Se Zafcranzeberpb« BedräcktBaraoffaia begkaa der Zähler 134, weander Phasenschaher die EinsteOohas

g-O btebea im v« ändert Fig. 12 ze^gt eäi BkxidiagraHEa eraer gegenalier £llnMdifizieTtoi Affifammgöorm Der Sfsan

gnal EIS als ein SteaersjgBaJ und faefert ein A9sgangsagoal/niit variabler Frequenz- Im Betrieb kaiss das

' Nand-Torsdt wfiwfrt werden.

hnng

schaher die EinsteOohase enmhnmt »~ ic «o lang zhhi VervoIbtiiKBgea der Ein^elMiase.

Die Dekodiersduiltang amfaSt eme Nasrf-Torspaltung 142 znai Dekodieren der Zahhmeen 0 ^ ⁵ ****]****&* «les RädBleas^nak CUt zum nmeren Z2fler4. Die Tl42 erhält Bn *s gangssignaie von den NaodTdi 1« 1»

der Fig.

wer von der Torschaltang 136 ober die Diode ISS Dieses Answertesigiial vednadert Strjrsanak «na "

ein unrichtiges Dekodieren, die beim Dekodieren der Zähler 0 und 5 auftreten können. Das Ausgangs-Hgnal der Torschaltung 142 erzeugt auch ein Eingangssignal zur Und-Torschaltung 144. Die Und-Tor-•chaltung 144 erhält die dekodierten Zählungen 0, 2, 5, 7 und das CL-Signal vom Druckknopfschalter 25 lutn Erzeugen eines Rückstellsignals CL_x, welches turn äußeren Zähler 20 geht. Die Torschaltung 144 erhält Eingangssignale von der CL-Leitung, der Tor- «chaitung 142 und der Torschaltung 143. Die Tor- |chahungl43 erhält Eingangssignale von der Torgchaltung 140 und direkt von der Γ-Stufe des Zähjers 134.

Das SU_x -Signal in die innere Steuerschaltung 5 kommt direkt von der D-Stufe. Es ist hoch eingestellt liei den Zählungen 4 und 9. Im übrigen ist es niedrig »ingestellt und zeigt dabei die Einstellphase an.

Die Richtung, in welcher der innere Zähler 4 Während gewissere Perioden der Einstellphase zählt, wird durch das UD ,-Signal von der Torschaltung 145 gesteuert, welche auch ein Voreinstellsignal zum tlip-Flop 146 und ein Rücksteüsignal zum Flip-Flop 147 der C/D^-Steuerschaltung erzeugt. Die UID_x Steuerschaltung steuert die Richtung, in welcher der üußere Zähler 20 zählt. Die Nand-Torschaltung 145 ist mit dem CL_x-Ausgang der Torschaltung 144 übe* die Diode 130 gekoppelt, um sicherzustellen, daß die Zählrichtung des inneren Zählers 4 nicht irrtümlich während einer Rückstelloperation eingestellt wird.

Bei der Zählnng 4 ist die Nand-Torschaltung 151 niedrig eingestellt, da die RO-Leitung ho-h eingestellt isi. Die Nand-Torschaltunpen 153 und 154 sind hoch eingestellt, so daß die Nand-Torschaltung 148 niedrig und die Nand-Torschaltung 145 hoch ist. Als Ergtb nis der niedrigen Einstellung der Torschaltung 148 wird das Flip-Flop 147 hoch vorangestellt und das Flip-Hop 146 zurückgestellt.

Der Zustand der UID₀-I.cilung während der Zählung 4 wird zum Ausgang der VID,-Leitung geleitet, so daß der äußere Zähler 20 dem inneren Zähler 4 folgt Wie im folgenden beschrieben wird, zählen die Zähler 4 und 29 während der Zählung 4 die Absctzungs- bzw. Versetzungszahl (offsct-Zahl). Aus diesem Grund muß der äußere Zähler 20 dem inneren Zähler 4 folgen

Die Nand-Torschaltungcn 149, 158, 151 und 152 dek»«dieren jeweils Zählungen von 1 und 8, 6, 4 und 9. Jede der Torschaltungen 149 bis 152 erhält geeignete Eingangssignal zum Bewirken der Dekodicrung. Beispielsweise erhält die Nand-Torschaltung 149 ein Signal von der Nand Torschaltung 158, welche Eingänge von den Nand-Torschaltungen 156 «nd 157 aufweist. Die Torschaltungen 156 und 157 erhalten Eingangssignale direkt von der A- und C-Stufe und von den umgekehrten Ausgängen der C- und Λ-Stufe des Zählers 134.

Da der Zählerinhalt beim Start des Teils ein Plus- oder Minus-Zeichen aufweist, wird der innere Zähler 4 durch ÄCr-Impulse von dem inneren Steuerkreis bzw. der inneren Steuerschaltung 5 veranlaßt, daß er während der Zählungen 1 und 8 bei einer negativen Zahl aufwärts und bei einer positiven Zahl abwärts zählt. Während der Zählung 6 zählen beide Zähler 4 und 20 aufwärts.

Das Koinzidenzsignal PS, das die Startlage des Teils beschreibt, erzeugt ein zusätzliches Eingangssignal zur Nand-Torschaltung 149, welche außerdem Eingangssignale von der B-Stufe des Zählers 134 und den Torschaltungen 138 und 158 erhält. Bei den Zählungen I und 8 wird der Zustand des Ρλ-Signals durch die Torschaltung 149 umgekehrt. Bei Koinzidenz ist das Ausgangssignal hoch und die Torschal-

S tung 137 ebenfalls hoch eingestellt. Es kann eine neue Zählung im Zähler 134 vorgenommen werden.

Das Offset-Koinzidenz-Signal OS erzeugt ein Eingangssignal zur Nand-Torschaltung 150. Das Zähler- aufzeichnungssignal RO erzeugt ein Eingangssignal zur Nand-Torschaltung 151, und das Einstellsignal SU erzeugt ein Eingangssignal zur Nand-Torschaltung 152. Wenn der Zähler 134 bis zu korrespondierenden dekodierenden Zählungen gezählt hat, werden diese

Torschaltungen 150, 151, 152 durch den Zustand der Eingangssignale gesteuert.

Die (logische) Schaltung 216 erzeugt t//D_A-Signale und + -Signale wie oben beschrieben. Die !///^-Steuerschaltung umfaßt /K-Flip-Flops

»o 146 und 147, welche Kippeingänge von der RCT-Leitung und von der Und-Torschaltung 158 aufweisen. Die Und-Torschaltung 158 erhält Eingangssignale von der Und-Torschaltung 159 und von der ÄCr-Leitung. Die Und-Torschaltung 159 ist hoch

»5 eingestellt, wenn der äußere Zähler 20 die Nullbedingung ZD erfüllt und wenn der Ausgang der Nand-Torschaltung 151 hoch eingestellt ist, d h. ein hohes Spannungsniveau aufweist.

Die Nand-Torschaltungen 160 und 161 steuern

die ♦ -Anzeigen der Anzeigevorrichtung 21. Die Nand-Torschaltung 161 kehrt den Ausgang der Nand-Torschaltung 160 um. Die Nand-Torschaltung 162 erhält ein Eingangssignal von der Torschaltung 159 und erzeugt ein niedriges Eingangssignal für die Einstell-Torschaltung 160, wenn im äußeren Zähler 20 eine Null-Bedingung vorherrscht. Zu den übrigen Zeiten werden die ± -Torschaltungcn 160 und 161 durch den Zustand des 0-Ausgangs vom Flip-Flop N»? als eine Funktion des Zustands der IZ/Dn-Leitung und des Durchgangs des äußeren Zählers 20 durch Null und deshalb von einer Zählrichtung in eine andere gesteuert. 1 in Signal in der mit ZD bczeichneten Leitung zeigt an, wann der Zähler 20 auf Null steht.

*5 ^^ie Nand-Torschaltung 163 kehrt das Signal in der l//D„-Leitung um und erzeugt ein Ausgangssignal zum K -Eingang des Fhp-Flops 146, der Nand-Tor schaltung 164 und der Nand-Torschaltung 165.

Wenn die l//D„-Leitung von der inneren Steuer-

schaltung 5 zum Nach-oben-Zählen hoch eingestellt ist, dann stellt die Nand-Torschaltung 166 die Nand-Torschaltung 167 hoch ein. Wenn die l//D„-Leitung niedrig eingestellt ist zum Nach-unten-Zählen, dann stellt die Nand-Torschaltung 165 die Torschaltung 167 niedrig ein. Der Ausgang von der Nand-lorschaltung 162 ist hoch. Es wird angenommen, daß das Flip-Flop 147 sich im Zustand der logischen Eins befindet, so daß sein ß-Ausgang hoch und sein Ö-Ausgang niedrig eingestellt ist.

Die Nand-Torschaltungen 164, 168 und 169 steuern zusammen mit den Torschaltungen 158' und 15! das Flip-Flop 147, so daß der Zustand der UfD_x Leitung abhängig vom Zustand der l//D„-Leitunj geändert bzw. gewechselt wird. Der Ausgang Q von Flip-Hop 147 steuert das Vorzeichen der Anzeige vorrichtung 21, wie oben angedeutet

Während des normalen Anzeige- bzw. Aufzeich nungsbetriebs hn Zustand der Zählung 9 des bi

409613/29

quinären Zählers 134 wird der i//D„-Zustand durch die Schaltung zur l//D_t-Leitung weitergegeben. Dies rechtfertigt die Annahme eines —-Eingangs zur Torschaltung 154, so daß die Torschaltung 148 vorher das Flip-Flop 147 während der Zählung 8 einstellt. Wenn durch die Torschaltung 159 eine (logische) Null während des Nach-unten-Zählens festgestellt wird, veranlaßt der nächste /?C7'-Impuls das Flip-Flop 147 zum Kippen und zum Umdrehen der relativen Richtung (Zählrichtung) des äußeren und des inneren Zählers.

Beispielsweise seien während einer Meßoperation der innere Zähler 4 und der äußere Zähler 20 zum Nach-unten-Zählen eingestellt. Wenn das Werkstück (durch das Bezugszeichen 214Λ in Fig. 10 repräsentiert) eine Nullstellung einnimmt, kann es notwendig sein, einen Taster (dargestellt durch das Bezugszeichen215 in Fig. U) auf dein beweglichen Maschinenteil zu bewegen, beispielsweise durch Null zu bewegen, ohne die Richtung der Maschinenbewcgung umzukehren. Der äußere Zähler 20 hat einen + -Anzeiger 21', so daß er durch Null zählen kann, während der innere Zähler nach oben oder nach unten zählt. Der Schaltkreis 216, der im vorangehenden Abschnitt beschrieben wurde, dient zum Umkehren der Zählrichtung und des Vorzeichens des äußeren Zählers 20, wenn eine Null-Bedingung aufgespürt wird. Auf diese Weise vergrößern sich die angezeigten Dimensionen mit dem Vorzeichen ± auf jeder Seite von Null. Eine Zusammenfassung der Dekodieroperation während der Einstellphase ist im folgenden in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle I

Biquinär-Zähler ABCD	Dekodierte Zählung	CLn und CLx (innerer und äußerer Zähler zurück gestellt)
0 0 0 0	0	PS-Signal, in den äußeren und in den inneren (auf wenn + und nieder, wenn ■-) Zähler eingezahlt
0 10 0	1	CLx
0 0 10	2	keine Tätigkeit
0 110	3	Servo (äußerer Zähler mit dem inneren Zähler in Zählung und Richtung verbunden)
0 0 0 1 (errechnete und angezeigte Offset- Zahl; der Bedienungsmann stellt die Offset-Zahl auf einem Dreh knopf ein und den Phasenschalter auf Anzeigen)	4	CLn und CLx
10 0 0	5	ΟΓ-Signal, in den inneren und in den äußeren Zähle· eingezählt
110 0	6	CLx
10 10	7	PS-Signal im inneren Zähler algebraisch mit dem D.V Signal addiert; PS-Signal in den äußeren Zähler ein gezählt
1110	e	Normalanzeige
10 0 1	9

F i g. 8 zeigt eine Ausfühningsform eines einfachen logischen Schaltkreises, gezeigt als Schaltkreis 170, zum Aufspüren der Übereinstimmung (Koinzidenz) zwischen einer Dekade des äußeren Zählers 20 und einem ßCD-Schalter der Teile-Start-Speicher-Vorrichtung 22 oder der Teile-Versetzungs-Spescher-Vorrichrung 23. Die Schaltung 170 ist eingeschlossen als Teil der Werkstück-Start- oder Versetzungs-Speicher-Vorrichtungen 22 und 23, die allgemein in Fig. 1 dargestellt sind. Für jeden Drehknopfschalter beider Speichervorrichtungen 22 und 23 sind ähnliche Schaltkreise vorgesehen, ebenso für jede Dekade des äußeren Zählers 20. Der Schaltkreis ist nur wirksam für Zählungen in einer Richtung; zum Zählen in beiden Richtungen würde ein vollständiger Dekodierkreis erforderlich sein.

Die ßCD-Drehknopfschalter 22, 23 werden von Hand eingestellt und zeigen eine ausgewählte Zah an. Die Zahl an der Werkstück-Start-Speicher-Vor richtung 22 zeigt einen Startpunkt auf einem Werk stück an, während die Zahl an der Versetzungv speichervorrichtung 23 die Versetzungszahl anzeigt Eine mechanische Verbindung 171 erstreckt siel vom dargestellten Drehknopf zu den Schaltern 17i bis 175. Die Schalter sind geschlossen oder geöffnet abhängig von der Lüge des Drehknopfes 22, 23.

Vor dem Erreichen der Koinzidenz werden dii geschlossenen Schalter über eine oder beide Diodei 176 und eine Schaltvorrichtung, wie einen Transistoi (nicht gezeigt), im äußeren Zähler 20 geerdet. Da Ergebnis ist, daß die Spannung V₁ im Widerstand R abfällt und am Eingang zur Nand-Torschaltung IT, niedrig ist Wenn die Zählung im äußeren Zähler 2( äquivalent zur am Drehknopfschalter eingestellter

Lina auge:».!luuvi. w·»....... .—_o_. ... _B. _w

diesem Drehknopfschalter 22, 23 zur Torschaltung hoch eingestellt ist.

Für die speziell gezeigte Ausführung gilt, daß, wenn alle Eingänge zur Nand-1 " ' ■—· ·- sind, Koinzidenz zwischen den
Zählers 20 und der an der Spcicl

eingestellten Position angezeigt wird.

von der Torschaltung 177 (entweder PS oder OS)

fet mit dem äußeren (logischen) Schaltkreis 9, wie

— ■ ' ■- ^w—^u:—'«-« mit Pi ο 7 nezeiet und srssr

_{geschaltet) und} der innere Zähler 4 . _{d ä ß Z}ähler 20 werden automatisch auf ^{und d}^_{k m Dann zän}i_{len die} Zähler 4 und 20 auf die Startposition, die die Drehknopfschalter 22 *\ _fe ζ _angeben. _Der innere Zähler 4 wird

gezwungen mit de⁸m äußeren Zähler 20 zu zählen, ge^g , _{rf Kapaz}ität hat. Für die

obwo ^ _Ausführungsf_Orm kann der

ρ _2ooo ^ „_ber ^ _Zanlbereich

angenommen, daß ein Werkstuck oder Teil in ge eigneter Weise auf einem Maschine^tfjgg»« ist und daß die Dimensionen des WertstucKs.zu messen sind und mit den in ^r Zeichnung da gestellten Dimensionen zu vergWen jnd U.e Einstellphase wird verwendet zum FesUegen des Unterschieds zwischen dem Bezugsn»"^»^k* *£

Werkstücks auf der Maschine und ^d™&_n punkt der Lage-Meßvorrichtung 11 und zum genauen

Einstellen der Zähler 4 und ZO.

In der Einstellphase wird der

Maschine, z. B. cm Taster (|^ . ; Fig. 10). manuell so genau wie ^mo8>.^ICJ "LJ"* Start_Posit,on des Werkstücks (Be.ugsmchen IUA, Fig. 10) manuell eingestellt.

Nachdem der Maschinenlaster 2»5 dun* den Be

dienungsmann in einer ί^*^11β"_η^2£ SnS!- gestellt wurde, w.rd die korrespondierende Ujmen

en manuell am Teile
auf dem Bedienungspult

Die Teile-Start-Position «^ punkt 214 korrespondieren, oder mc kann cine

£ ^a5

³° _die ^H Anzeigevorrichtung 21 +0,5, ^^„d innere Zähler 4 enthält 12Ml Der _h, _{l34 vergrößert} dann seine Zahlung biqu nare ^ ^* _{rfer äußere} ^^^ _au{

u^ i_urückgesiem. Der biquinäre Zähler 134 macht mm g _und ^ _{e Zäh},_ung

]^ ^"_ηη6Γεη Zähler 4 wird in Sinus-und Kosinus-_Anaw_Signale umgewandelt, welche Amplituden Analog >g ^ ^ ^ ^.^ ^ _{durch die}

dargestellten Winkels proportional sind die Position des Tasters 215 nicht zu der _{h das} signal repräsentierten Position korrespon- ^ dann wird ein Fthlersignal in der Lage-Meß- ^dann w ^^ _Das ^S _Fehlersi_i;nal veranlaßt Zähler 4 zum Zählen, bis das Fehlersignal von ^gießvorrichtung 11 Null wud. Wem das Fehlersignal Null ist, dann zeigt die Zahlung im ^K _{Zähler4 die korrckte} Position des beweg^Vi₁₅ 12 im Arbe.tszyklus der Meßvorrichtung ι denjenigen Teilbereich der Lage

_des genannten Tasters 215 an, der innerhalb emes S Lage-Meßvorrichtung 11 ist Die Zahl

^ Zählungen legt den Unterschied zwischen den

rgeSUtunraTden, Werk^ welchem aus die Werkstucksabmessungen zu messen

sind. .. . , ,. . ._iap

21djMj_S

ewegl,che ^

Für dieses

DieUnfc2IS(^_i
eines Tasters oder eines anderen

Be,spiel wurde eine

.0, 123OZoIl, gemessen unter .^™*^5 des Teile-Nullpunktes 214, ausgewählt. In anderen S.en könnte ^Peine negative Zahl gewählt werden. Die in symmetrischen Abständen angeordneten Nullodl sSs-Null-Lagen der Meßvomchtung smd auch in Fig. 10 gezgt; Sf

%£&£, _{20 simu},tan mit dem inneren _{rieben ist und da} die Anzeigevornchdem äußeren Zähler 20 folgt, ist die Diffe- ^J^*^ _den ßezugs-Null-Lagea auf der An_{zeigevorrichtung 21 geze}i_gt. Das ist d,e Versetzungs-

h,^ ^ _hme,

der Taster bei 0,0WOZoIl innerhalb eines Kreises

Lage-Meßvorrichtung 11 angeordnet ist. gilt, daß Lage Meo β _Q9QQ ^.^

f bedeutet, daß der Zähler4 um

TVJ_ώΜεη ^rde und der vorbei pulse nachgj» ^^^ ^ ^^

ΐ zählen würde. Die Zahl 9670 repräsen- ^ --zungzahL ^

₅₀ daß
der

gOt,

^ von

Vornchtur,^ H

Ϊ2Α _P g

Glied 12 in einer Entfernung von

einer der «m-0-Positionen der

angeordnet ist Hätte man die

sionen von einem Bezugs-Nullpunkt gt

koresspondierend m,t einem der Sinus-Null-Posit.0

nen, dann wäre das bewegliche Glied 12 nfm« «5 ^₁₆₁._{134 schreit}et auf 5 vor ^ _{(4 und 20}) werden auf;Noll zurück ^_{ellt Der biquinär}e Zähler 124 schreitet auf 6 voi ge M₄ ^ ^ _{können nach} o_{ben zah}ie,

uncMne Versetoings-Drehknopf-Scha]

Zahl die Kapazität de

Zählung 1670 enden, wenn Übereinstimmung zwischen dem äußeren Zähler 20 und dem Versetzungsdrehknopf schalter 23 erzielt ist.

Nach Erreichen der Übereinstimmung schreitet der Zähler 134 auf 7 vor, wo der äußere Zähler rückgestellt wird, dann auf 8, wo beide Zähler 4 und 20 auf die Werksüick-Start-Nummer zählen können, die an den Werkstück-Start-Drehknopfschaltern 22 angegeben ist. Der innere Zähler 4 zählt simultan. Da die Zahl die Kapazität des inneren Zählers 4 überschreitet, wird er zurückgestellt und endet mit der Summe der zwei Zahlen 5, 1230 und 1670 oder 0900, welche die aktuelle Lage des Tasters 215 innerhalb eines Zyklus des Lage-Meßtransforma tors 11 ist. Die Werkstück-Start-Position wird aul der Anzeigevorrichtung angezeigt.

Diese Operation ist in der folgenden Tabelle 11 zusammengefaßt, welche die Inhalte des innerer und des äußeren Zählers bei jedem Schritt dei Einsteilfolgen zeigt In labeile II entspricht die Schriltnummer der dekodierten Zählung des biquinären Zählers 134 (wie in der Tabelle I weitei oben aufgelistet). Die für die Inhalte des innerer Zählers 4 und des äußeren Zählers 20 angegebenen Werte korrespondieren mit dem in F i g. 11 dargestellten Beispiel.

Tabelle II

Einstell-Schrittnummer (dekodierter Zustand des biquinären Zählers 134) Werkstück-Start-Schalter 22 überall auf +05,1230 gestellt Versetzungsschalter 23 am Ende von Schritt 4 auf 9670 eingestellt

r Zustand des inneren Zählers 4

I r- Zustand des äußeren Zählers 20 (stets + für dieses Beispiel)

Tätigkeit

0 0 0 0
12 3 0
12 3 0
0

12 3

0 9 0 0

0 0 0 0

16 7 0

16 7 0

0 9 0 0

0 9 0 0

0 0 0 0 0 0

0 5 12 3 0

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

9 9 9 6 7 0

0 0 0 0 0 0

0 0 9 6 7 0

0 0 0 0 0 0

0 5 12 3 0

0 5 12 3 0

Innerer und äußerer Zähler auf Null zuriickgestelli Zählung zur Teile-Start-Position

Äußerer Zähler zurückgestellt

Keine Tätigkeit

Servo auf Null

Innerer und äußerer Zähler zurückgestellt

Zählung zur Versetzungs-Position

Äußerer Zähler zurückgestellt

Zählung zur Werkstück-Start-Position

Servo auf Null - bleibt bis die Maschine sich bewegt

Wenn der normale Ablauf der Anzeigephase beginnt, dann werden die Zähler 4 und 20 in geeigneter Weise auf den Beginn der Zählung entweder nach oben nach unten, abhängig vom Weg, längs dem der Taster bewegt wird, eingestellt.

Jedesmal, wenn der 1 aster 215 in eine neue Lage gestellt wird, wird diese durch die Anzeigevorrichtung 21 angegeben.

Die Operation wird fortgesetzt, bis alle Messungen durchgeführt sind.

Unterbrechungen können in Form gewollter Abschaltungen wie am Ende eines normalen Arbeitstags vorgenommen werden oder in Form nicht geplanter bzw. nicht gewollter Ausschaltungen, die dann vorkommen können, wenn die Energie ausfällt oder auf Grund eines sonstigen Vorkommens, das ein Ausschalten des Geräts bedingt.

Im Falle eines geplanten Abschaltens kann die Arbeit sehr leicht wieder aufgenommen werden, ohne daß die ganze Einstellphase wiederholt werden muß. in einem besonderen Fall wird die letzte aufgezeigte Dimension von jeder Achse in ihre Teile-Start-Drehknöpfe 22 usw. transferiert, und das System wird abgeschaltet. Wenn die Wiederaufnahme der Tätigkeit bzw. der Arbeit gewünscht wird, dann wird das System auf »Einstellung« geschaltet, bis die Anzeigevorrichtung sich angleicht. Infolgedessen wird der Wähl- bzw. Phasenschalter 24 ohne Änderung der Drehknopf-Schalter 22 auf »Anzeigen« geschaltet, und die Messung wird wieder aufgenommen.

Nach der Wiederaufnahme der Messung soll die visuelle Anzeigevorrichtung 21 die an den Werkstück-Start-Drehknopfschalter 22 eingestellte bzw. gespeicherte Lage anzeigen. Wenn während der Abschaltzeit die Maschine von dieser Lage wegbewegt wurde innerhalb plus oder minus eines halben Zyklus der Lage-Meßanordnung II, dann wird die Anzeigevorrichtung die neue Position genau angeben.

Im Falle eines nicht geplanten Abschaltens bzw. Ausfalls kann der Bedienungsmann die normale Arbeit wieder aufnehmen, ohne ausgedehnte Einstellmaßnahmen durch Messen der Position des Tasters 215 zum Zeitpunkt des Ausfalls innerhalb eines halben Zyklus der Lage-Meßvorrichtung 11, beisp»clsweise 0,1 Zoll. Die Lage wird im Werkstück-Startdrehknopf-Schalter 22 eingestellt, und der Phasenschalter 24 wird in die Einstellposition gebracht. Nach dem Ausgleich der Anzeigevorrichtung 21 schaltet der Bedienungsmann auf die Anzeigephase und fährt mit seiner normalen Meßtätigkeit fort.

Oft hat ein Bedienungstnann den Wunsch, die Lage des Tasters 215 innerhalb des Zyklus des Lage-Meßtransformators 11 zu kennen.

Gemäß dem vorliegenden System kann die nächste Null-Lage oder Sinus-Null-Lage durch Einschalten der Einstellphase mit einem Null-Werkstück-Start-Drehknopf 22 festgestellt werden. Der innere Zähler 4 zählt auf die Position des Tasters 215 in einem Zyklus, und der äußere Zähler 2ff wird folgen. Dei äußere Zähler 20 wird dann die Entfernung dei Probe 215 von der nächsten Sinus-Null-Lage anzeigen. Der Taster 215 kann nun in eine Sinus-Null-

31 ^¹ 32

Lage gebracht werden durch Bewegen desselben, (zwischen Zyklen des McUelcmcnls und der groben

so lange, bis die Anzeigevorrichtung 21 einen t-anzen Zähiun«) iühren, kann die Frequenz angehoben

Tausender in seinen letzten vier .Stellen anzeigt; das werdcn^aul beispielsweise I MHz. was die Daten zu

sind die Zahlen 0000, 2000. 4000. 6(HK) oder 8000. einem fünlhundertmal schnelleren Wechsel als bei

5 (Jor 2-kH/-Frcquenz veranlaßt. Zusätzlich kann für die verfeinerte Steuerung des Datowechsels ein

Zusammenfassung der Vorteile der Erfindun» variabler Frequenz-Oszillator205' (Fig. 13) vcrwcn-

^ dct werden, dessen Frequenz proportional zur Grobe

des Fchlersignals LS sein kann.

Zunächst gewährleistet Kreis Π6 (Fig. 6), daLi i« Die Verwendung des 9-Komplcmenls in den U-. die/?C7-Impulse jeweils mindestens eine Zeitperiode -7-, H- und 77(-Vcrgleichskreisen führt im lang sind. Die Impulse werden erzeugt als Ergebnis Ergebnis dazu, daß die «-Koinzidenz 1 Bit früher der 4-MHz-Frequenz CK und einer Kippimpuls- entwickelt wird als dies normalerweise bei der Vcrtrequenz, die entweder 2 kHz, 20(1 kHz, 1 MHz oder wcndung der 10-Komplemcntc der Fall wäre,
variabel sein kann, abhängig vom Modus der System- 15 Daraus folgt, daß die Versetzung den EfTckt hat. operation. Die /?CT-Impu!se sind mit der 4 MHz- daß sie einen '-Bit-Fehler des Teils darstellt, der Frequenz synchronisiert, unabhängig von der ur- von den Daten repräsentiert wird, die durch den sprünglichen oder Wiederholungsfrequenz der Kipp- -«-Koinzidenz-Aulspür-Krcis gesteuert werden. Um frequenz. Zusätzlich gewährleistet Kreis 116. der als den Fehler zu korrigieren, wird in den n-Kanal Suichronisicrungskreis beschrieben wurde, das Ab- 20 cine I-Bit-Verzögerung eingeiührt.
-chlicßen eines R(I-Impulses, so daü das System Der Korreklurkreis liefert Mittel zum Vermeiden πι·! Bc/ug auf den /»-Kanal ein Aufspüren zweier der Schwingung der letzten signifikanten Stelle der aufeinanderfolgender Koin/iJenzen während eines visuellen Anzeigevorrichtung 21, wenn ein (nicht Nach äibcn-Zählens und ein Übergehen einer Koinzi- gezeigter) elektronischer Z\\eizustands-Hilfssteuerden/ während eines Nach-untcn-Zählcns vermeidet. 25 kreis mi: Rückkopplung verwendet wird. In einem Ebenso gilt die Umkehrung hinsichtlich des n- Zweizuslands-Systcm befehligt das Fehlersignal von Kanals. d_cr Messvorrichtung 11 einen elektronischen (nicht Da die Koinzidenz-Impulse direkt verantwortlich gezeigten) Stcuerkreis. derart, daß dieser entweder sind für die erzeugten Daten, ist sehr wesentlich. nach oben oder nach unten zählt. Ein Null-Zustand daß die Pulse genau festgestellt werden. 30 existiert nicht. Ein Zweizustands-Typ des hier bc-Is wurde auch gezeigt, "daß die Minus-Koinzidenz- schricbcncn Systems zeigt eine 1-Bit-Schwingung, signale ( TIi, H und TU) durch die Vcrwcn- wenn der (nicht gezeigte) Maschinenteil ruht. E-.in dung des 9-Komplcmcnts des Vcrglcichskreises 3 Mittel /um Eliminieren dieser Bedingung ist die entwickelt werden. Im Frgcbnis kann dieses Signal Verwendung C'nes Dreizustands-Systems an Stelle aiii viel einfachere Weise als vergleichsweise bei 35 des Zweizustands-Systems. Diese ermöglich; Auf-Verwcndung der Zchn-Komplement-Annähcrung waits-. Abwärts- und Stopp- oder Null-Auffindung erzeugt werden. Jedoch, bei Verwendung der des Signals. Bei geeigneter Einstellung des Nul'bands lO-Komplement-Methode. treten beide, nämlkh die kann eine zitterfreie visuelle Anzeige an der Anzeige-Plus- und die Minus-Koinzidenz bei Null und Tau- vorrichtung 21 erreicht werden. Jedoch hat diese send ein. Da der Synchronisierkreis 116 die oben 40 Annäherung in vielen Fällen eine Reduktion der herausgestellten Bedingungen /um Nach-obcn- und Systemempfindlichkeit um Null zur Folge. Das hier Nach-unten-Zählen erfüllen muß. wäre es für den beschriebene System verwendet eine Zweizustands-Krcis 116 unmöglich, einen sinnvollen Abschluß der Annäherung, aber eliminiert das visuelle Zittern in ^Cr-Impulse zu erzeugen, wenn gleichzeitige Koin- der letzten signifikanten Stelle,
zidcnzcn vorliegen. " 45 Wenn der Maschinenteil (dargestellt durch Bezugs-Der Funktionsgenerator!» erzeugt Impulse, die zeichen 12 in F i g. I und Bezugszeichen 215 in auf der TU- und 4 7"17-Koinzidcnz. wie von den Fig. W)) sich in einer positiven Richtung bewegt. Zehner- und Einer-Plus- und Minus-Vergleichs- dann erhält der innere Zähler 4 den Befehl zum kreisen 3 (Fig. I) gefunden, basieren. Da der Funk- Nach-oben-Zählen. Wenn die Maschinenbewegung tionsgcnerator 500 Impulse zum Erzeugen eines 50 aufhört, fährt der innere Zähler fort nach oben zu Viertels des Zyklus der zum Entwickeln der Signale zählen, um das Fchlersignal zu reduzieren, bis das verwendeten Daten benötigt, erfordert die kombi- Fehlersignal durch Null gehl. Die Umkehrung des nierte 7"i/-Koinzidenz nur eine Zählung von 5 TU- Fehlcrsignals veranlaßt die Aufwärts-Abwarts-Lcitung Koinzidenzen mehr als 500 t/-(Einer)-Koinzidcnzen. zum Schalten auf den Abwärts-Modus. Dieses Um-Wie in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben, wer- 55 schallen hindert den nächsten RCT-Impuls daran, den KCT-Impulse durch Kombination des Zeitsignals in die Zähler 4 und 20 zu gelangen. Gleichzeitig (4 MHz) mit irgendeinem eines Nummern- oder wird die I-Bit-Verzögerung in dem ■»-η-Kanal in den Kippsignals (2 kHz, 200 kHz usw.) erzeugt. Da die n-Kanal übergeführt und verursacht ein Anheben RCr-Impulse direkt die Geschwindigkeit steuern, mit der Daten um I Bit. Die Datenänderung vcranla.it welcher die Daten wechseln, ist dadurch ein ideales 60 das Fchlersignal zur Phasenumkehr, wobei glcich-Mittcl geschaffen zum Einstellen der Geschwindig- zeitig die Aufwärts-Abwarts-Lcitung von abwärts keil als Funktion der Systcnurfordernisse. Wenn auf aufwärts umgekehrt wird. Dann wird erneut ein beispielsweise während der normalen Anzeigephase ftC7-Impiils gesperrt, und jetzt wird die 1-Bit-Vcrdie Zähler 4 und 20 sich mit den Maschincnbcwe- zögerung vom /i-Kanal zurück in den I /i-Kana Klingen im Gleichlauf befinden, kann die Frequenz 65 »criihrl. Dies veranlaßt den Funktionsgenerator 10 2 kHz sein. Wenn jedoch die Maschinenbewegung zum Erzeugen eines i-Bii-Wechscls der Daten 111 dei eine Geschwindigkeit bzw. Frequenz überschreitet, entgegengesetzten Richtung. Daraufhin kehrt sich die zu einem Verlust der Datensynchronisierung erneut das 1 Vlilcrsignal um. und der Prozeß wicder-

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Digital arbeitendes Lage-Meßsystem mit einer Lagenmeßvorrichtung, bestehend aus zwei relativ zueinander beweglichen Meßteilen, von denen das erste an einem ersten Maschinenteil und das zweite an einem zweiten Maschinenteil angeordnet ist, wobei das zweite Meßteil mehrere im gleichen Abstand zueinander angeordnete Nullstellungen aufweist und das System einen inneren Zähler, dessen digitaler Inhalt eine Koordinate des ersten Meßteils zwischen zwei Nullstellungen des zweiten Meßteils darstellt, einen äußeren Zähler und eine Anzeigevorrichtung umfaßt, die, vom äußeren Zähler gesteuert den Inhalt des äußeren Zählers anzeigt, und weiterhin ein Konverter, der den digitalen Inhalt des inneren Zählers in Analogsignale für die Lagenmeßvorrichtung umwandelt zur Erzeugung _ao eines Fehlersignals in Abhängigkeit von der gegenseitigen Verstellung der beiden Meßteile und in Abhängigkeit von den Analogsignalen, und ein inneres logisches Steue* gerät vorgesehen sind, welches das Fehlersignal in digitale Impulse umwandelt, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Speicher (22) vorgesehen ist, der ein Zahlensignal speichert, das dem Abstand des ersten Meßteils (12) in bezug auf einen Meßbezugs-Nullpunkt entspricht, und ein Steuergerät (9, 24) während einer ersten Arbeitsphase dieses Signal dem äußeren Zähler (20) zuführt und während einer zweiten Arbeitsphase den Konverter (2, 3, 10) mit dem inneren Zähler (4) und dem äußeren Zähler (20) verbindet, wobei während der zweiten Arbeitsphase die digitalen Impulse (RCT, 178) die Zählwerte der Zähler (4, 20) um einen Wert erhöhen oder vermindern, der der Verstellung des ersten und zweiten Meßteils (12, 13) zueinander entspricht.

2. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Speicher (23) vur gesehen ist, der ein erstes Zahlensignal speichert, welches der Lage des Meß-Bezugs-Nullpunktes zu einer benachbarten Null-Stellung entspricht, wobei während der ersten Arbeitsphase das Steuergerät (9, 24) dieses Signal dem inneren Zähler (4) zuführt.

3. Meßsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Speicher (22, 23) ihre Speicherwerte bei Betriebsunterbrechungen beibehalten und bei einer neuen Betriebsaufnahme die gespeicherten Signale für die Zähler zur Verfügung stehen.

4. Meßsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (9, 24) während der ersten Arbeitrphase den inneren Zähler (4) auf eine erste Zählung (z. B. 1230) einstellt, die der Lage des ersten Meßteils zwischen benachbarten Null-Stellungen des zweiten Meßteils entspricht, wenn der Meßbezugs-Nullpunkt auf eine der Null-Stellungen bezogen wird, und den äußeren Zähler (20) auf Null stellt, sodann der Inhalt (1230) des inneren Zählers (4) das Fehlersignal (£5) zur Erzeugung von digitalen Impulsen für den inneren und äußeren Zähler (4, 20) veranlaßt, die den Zählerinhalt um einen Betrag I gleich der Differenz (0330) zwischen der ersten Zählung (1230) und der Koordinate (0900) des ersten Meßteils verändert, wobei die Veränderung im inneren Zähler (4) das Fehlersignal bis zur Beendigung der Erzeugung der Digitalimpulse vermindert und wobei die Veränderung des Inhalts im äußeren Zähler (20) eine Anzeige ergibt, die gleich dem Komplementärwert vun J ist.

5. Meßsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (9, 24) eine Programmschaltung in Form eines Zählers (134) aufweist, der durch eine Vielzahl von Zuständen schaltbar ist, weiterhin Gatter (142, 144) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von einem dieser Zustande Signale (CL_n, CL_x) erzeugen, die zur Rückstellung des inneren Zählers (4) und des äußeren Zählen (20) auf Null dienen, ein weiteres Gatter (145) ii. Abhängigkeit von einem zweiten Zustand ein Signal (UD_x) erzeugt, das den äußeren Zähler (20) zur Zählung entsprechend dem Speicherwert des ersten Speichers (22) veranlaßt, wobei gleichzeitig der innere Zähler (4) zusammen mit dem äußeren Zähler (20) zählt und wobei der innere Zähler (4) einen Inhalt erreicht, der der Lage des ersten Meßteils zwischen benachbarten Nullstellungen des zweiten Meßteils entspricht, wenn der Meßbezugs-Nullpunkt auf eine der Nullstellungen bezogen wird, das Gatter (144) in Abhängigkeit von einem dritten Zustand das Signal (CL_x) erzeugt, welches lediglich den äußeren Zähler (20) zurückstellt, und weitere Gatter (166, 167) in Abhängigkeit von einem vierten Zustand Signale (VID_n, UfD_x) erzeugen, die den äußeren Zähler (20) zur Zählung zusammen mit dem inneren Zähler (4) veranlassen, und das innere logische Steuergerät (4) ein Signal (ÄCr-Impulse) unter der Steuerung des Fehlersignals (Es) für den inneren Zähler (4) erzeugt, wobei dieser innere Zähler (4) auf ein Signal zählt, das der Koordinate des ersten Meßteils entspricht und wobei der inhalt des äußeren Zählers (20) und der Anzeigevorrichtung (21, 21') dem Komplementärwert von 1 entspricht.

6. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagenmeßvorrichtung (H] ein Fehlersignal (Es) erzeugt, welches abhängig ist von einem Vergleich der relativen Verstellung mit trigonometrischen Eingangssignalen (5C) dei Lagenmeßvorrichtung (11), ein Generator (10 zur Erzeugung der trigonometrischen Signale ir Abhängigkeit vom Fehlersignal (Ex) vorgeseher ist, wobei dieses Fehlersignal (Es) den innerer Zähler (4) dazu veranlaßt, die trigonometrischer Signale in einer Richtung anzuliefern, in welche das Fehlersignal (E.?) im wesentlichen auf NuI vermindert wird.

7. Meßsystem nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß frequenzerzeugende Mitte (1 oder 205') zur Erzeugung verschiedener Fre quenzen vorgesehen sind und daß vom Fehler signal (£5) gesteuerte Schaltmittcl (5, 7, 8) eim hohe Frequenz bei Überschreiten eines bestimm ten Wertes des Fehlersignals (Es) und eine nieder Frequenz bei Unterschreiten des bestimmte! Wertes des Fehlersignals (Es) von den frequenz erzeugenden Mitteln (1, 205') dem inneren Zäh ler (4) zuführt.

8. Meßsystem nach Anspruch 6 und 7, dadurc

gekennzeichnet, daß die Polarität (*>) des Fehlersignals von einem Zustand in den anderen wechselt, wenn die Größe des Fehlersignals (£5) vermindert wird und durch Null hindurchgeht, daß ein Detektor (18) zur Erfassung des Zu-Standswechsels des Fehlersign.^s vorgesehen ist und weiterhin eine Sperrschaltung (104, 106 bis 109) den äußeren Zähler (20) und die Anzeigevorrichtung (21, 210 auf einem konstanten Wert hält, nachdem der Detektor (18) eine Änderung der Polarität (e) des Fehlersignals erfaßt hat.

9. Meßsystem nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bezugszähler (2) vorgesehen ist, der zyklisch durch einen Zählbereich zählt und durch den Zählbereich zyklisch schrittweise von einem frequenzerzeugenden Mittel (1) geschaltet wird, ein Komparator (3) die Zählung des Bezugszählers (2) mit der Zählung des inneren Zählers (4) vergleicht und eine erste Impulsreihe erzeugt und weiterhin mit dem Komple- ao mentärwert der Zählung des inneren Zählers (4) eine zweite Impulsreil.e bewirkt, wenn zwischen den Zählungen Koinzidenz herrscht, daß weiterhin digitale Schaltkreise (83 bis 94, 83' bis 94) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit der ersten as und zweiten Impulsreihe Impulse erzeugen, deren Impulsbreite in Bezug steht mit der Zählung des inneren Zählers (4), ein Filter (17) diese Impulse filtert und diese gefilterten Impulse Schaltmitteln (18, 19, S, 10) zugeführt werden, welche tnjonometrische Signale erzeugen, deren Amplituden proportional einer trigonometrischen Funktion des Winkels sind, der durch die Zählung des inneren Zählers (4) dargestellt wird.

10. Meßsystem nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagenmeßvorrichtung (U) ein Fehlersignal (Es) in Abhängigkeit des Vergleichs der relativen Verstellung der beiden Meßteile mit einem trigonometrischen Eingangssignal (SC) erzeugt, wobei letzteres dieser Meßvorrichtung (11) zugeführt wird, dieses trigonometrische Signal von einem Generator (10) in Abhängigkeit vom Fchkrsignal (Es) erzeugt wird und das Fehlersignal (Es) den inneren Zähler (4) zur Erzeugung des trigonometrischen Signals in einer Richtung veranlaßt, bei welcher das Fehlersignal (Es) im wesentlichen auf Null vermindert wird.

11. Meßsyslem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arbeitsphasenschalter (24) vorgesehen ist, der zwischen einer Ausgangsstellung und einer Aufzeichnungs -bzw. Aiizeigestellung schaltbar ist, eine Programmsteuerschaltung in Form eines Zählers (134) von diesem Schalter (24) gesteuert wird und durch mehrere Zustände schaltbar ist, wobei die Programmsteuerschaltung (134) zurückgestellt wird, wenn dieser Schalter (24) in seine Ausgangsstellung bewegt wird, die Programmsteuerschaltung (134) durch einen Teil der Schaltzustände bewegt wird, wenn der Schalter (24) in seiner Ausgangsstellung sich befindet, wobei der äußere Zähler (20) und die Anzeigevorrichtung (21, IV) eine Zählung aufweisen, die dem Wert 1 entspricht, die Programmsteuerschaltung (134) sich dagegen durch die anderen Schaltzustände hindurchbewegt, wenn dieser Schalter (24) S¹Ch in der Aufzeichnungsstellung befindet, wobei der äußere Zähler

(20) und die Anzeigevorrichtung (21, 21') einen Inhalt aufweisen, der einem Startwert N entspricht, der gleich dem Abstand der Teile-Start-Lage (215) zwischen zwei Null-Stellungen des zweiten Meßteiles zu einer NuJi-Bezugs-Lage (214) ist, wobei in der Ablese- bzw. Anzeigestellung des Schalters (24) eine darauffolgende Bewegung des ersten Meßteils (12) in eine neue Lage der äußere Zähler (20) und die Anzeigevorrichtung (21,21) dazu veranlaßt werden, die neue Stellung relativ zur Null-Bezugs-Lage (214) anzuzeigen.

12. Meßsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Zähler (4) auf einen Digitalwert riickgestellt wird, der der Abmessung zwischen benachbarten Nullstellungen des zweiten Meßteils entspricht, der innere Zähler (4) eine geringere Kapazität aufweist als der äußere Zaiüer (20), daß weiterhin, während der Schalter (24) sich in seiner Ausgangsstellung befindet, der innere Zähler (4) einen Zählwert aufweist, der einem Wert Y entspricht, wobei Y die Teile-Start-Lage (215) zwischen zwei benachbarten Null-Stellungen darstellt, der äußere Zähler (20) während dieser Zeit einen Λ entsprechenden Wert aufweist, weiterhin bei der Ablesestellung des Schalters (24) der innere Zähler (4) ebenfalls diesen Wert Y enthält und zu dieser Zeit der äußere Zähler (20) einen Inhalt entsprechend dem Wert N besitzt.