DE1929952A1 - Einrichtung zum numerischen Steuern von Werkzeugmaschinen - Google Patents
Einrichtung zum numerischen Steuern von WerkzeugmaschinenInfo
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
- G05B19/23—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
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- G05B2219/42213—Position overshoot, axis still moves after stop
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum numerischen .Steuern
von Werkzeugmaschinen, bei der die entsprechend dem verfahrenen Weg der Maschine von einem Meßsystem abgeleiteten Istwertpulse
summiert und mit einem Sollwert vergleichbar sind, und bei der abhängig von der Differenz der Antrieb der Maschine
auasteuerbar ist, und bei der fernerhin eine Überlaufkorrektur
zur Vermeidung von Kettenmaßfehlern vorgesehen ist.
Die einfachsten numerischen Steuerungen für Werkzeugmaschinen
sind mit reiner Inkrementalwerteingabe aufgebaut. Derartige
einfache Steuerungen haben eine Zähleinrichtung, in der der zu verfahrende Weg vom lochstreifen oder von Hand eingesetzt wird.
Während die Maschine den programmierten Weg fährt, wird durch von einer WegemeSeinrichtung erzeugte Pulse der Stand der Zähleinrichtung
auf Null zurückgezählt. Beim Stand "Null* wird von
der Steuerung an die Maschine das Signal zum Abschalten aus
einer bereite vorher angewählten SchleichganggGsehwiJidigkeit
gegeben. Trotz der vorherigen Umschaltung auf Schleichgangdesohwindigkeit
ist normalerweise ein Überlauf der Maschine über die Sollposition hinaus nicht zu vermeiden. Mit einem zusätzlichen
Korrekturrechner in der Steuerung kann dieser Überlauf beim Anfahren der folgenden Position berücksichtigt und
damit ein Kettenfehler vermieden werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Steuerung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß der Korrekturrechner eingespart werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein
ahaloges absolutes Wegemeßaystem über einen Analog-Digital-
0 0 9882/0845 ~2~
- 2 - PLA 69/1184
Wandler die Istwertpulse liefert und entsprechend diesen Pulsen
in der Art eines Nachlaufsystems selbsttätig abgleichbar ist,
daß beim übereinstimmen von Soll- und Istwert außer dem Antrieb die Ausgabe von Istwertpulsen und der Abgleich sperrbar ist, daß vor einem erneuten Vorschub die Sperre aufhebbar ist, und daß die dabei anfallenden Kdrrekturpulse dem neuen Sollwert vorzeichenrichtig zuaddierbar sind.
daß beim übereinstimmen von Soll- und Istwert außer dem Antrieb die Ausgabe von Istwertpulsen und der Abgleich sperrbar ist, daß vor einem erneuten Vorschub die Sperre aufhebbar ist, und daß die dabei anfallenden Kdrrekturpulse dem neuen Sollwert vorzeichenrichtig zuaddierbar sind.
Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert:
Der zu fahrende Wegeollwert wird von einer von Hand oder durch Lochstreifen gesteuerten Eingabeeinrichtung 1 in den Istwertzähler 2 eingesetzt. An dem Antrieb 8 der Vorschubspindel 9 der Haschine ist das zyklisch absolute und selbstabgleichende Wegemeßsystem 4 angebaut, das z.B. aus Drehmeldern oder entsprechenden linearen Meßwertgebern bestehen kann. In der vorliegenden Form besteht das Meßsystem 4 aus zwei Drehmeldern 5 und 6, deren Statoren miteinander elektrisch gekuppelt sind. Stimmt die Lage des mit Wechselspannung gespeisten Rotors des Drehmelders 6 mit der Lage des Rotors des Drehmelders 5 überein, so ist die vom Rotor des Drehmelders 5 abgenommene Spannung Hull. Bei der
Drehung des Antriebs 8 wird entsprechend der angekuppelte Rotor des Drehmelders 5 verstellt. Dadurch entsteht im Meßsystem 4
eine Differenzspannung, die in einea Analog-Digital-Wandler 3 in entsprechende Pulse umgesetzt wird. Die Zuordnung kann dabei z.B. derart getroffen sein, dal einem Puls ein verfahrener Weg des Vorschubs von 0,01 ob entspricht. Gleichzeitig mit der Ausgabe von Istwertpulse*n durch den Analog-Digital-Wandler 3 wird ein Schrittmotor 7 angesteuert, der mechanisch mit dem Rotor
des Drehmelders 6 gekuppelt ist. Damit wird sofort der Rotor
des Drehmelders 6 der neuen Stellung des Rotors des Drehmelders 5 nachgeführt, und zwar geschieht dies solange, solange der Antrieb 8 läuft.
Der zu fahrende Wegeollwert wird von einer von Hand oder durch Lochstreifen gesteuerten Eingabeeinrichtung 1 in den Istwertzähler 2 eingesetzt. An dem Antrieb 8 der Vorschubspindel 9 der Haschine ist das zyklisch absolute und selbstabgleichende Wegemeßsystem 4 angebaut, das z.B. aus Drehmeldern oder entsprechenden linearen Meßwertgebern bestehen kann. In der vorliegenden Form besteht das Meßsystem 4 aus zwei Drehmeldern 5 und 6, deren Statoren miteinander elektrisch gekuppelt sind. Stimmt die Lage des mit Wechselspannung gespeisten Rotors des Drehmelders 6 mit der Lage des Rotors des Drehmelders 5 überein, so ist die vom Rotor des Drehmelders 5 abgenommene Spannung Hull. Bei der
Drehung des Antriebs 8 wird entsprechend der angekuppelte Rotor des Drehmelders 5 verstellt. Dadurch entsteht im Meßsystem 4
eine Differenzspannung, die in einea Analog-Digital-Wandler 3 in entsprechende Pulse umgesetzt wird. Die Zuordnung kann dabei z.B. derart getroffen sein, dal einem Puls ein verfahrener Weg des Vorschubs von 0,01 ob entspricht. Gleichzeitig mit der Ausgabe von Istwertpulse*n durch den Analog-Digital-Wandler 3 wird ein Schrittmotor 7 angesteuert, der mechanisch mit dem Rotor
des Drehmelders 6 gekuppelt ist. Damit wird sofort der Rotor
des Drehmelders 6 der neuen Stellung des Rotors des Drehmelders 5 nachgeführt, und zwar geschieht dies solange, solange der Antrieb 8 läuft.
Die vom Analog-Digital-Wandler 3 abgegebenen Pulse werden in
den Istwertzähler 2 geführt und zählen dort in dem Maß, wie
die Maschine fährt, den Zählerinhalt gegen Hull. Sobald der
Istwertzähler 2 einen bestimmten Minimalwert erreicht hat, wird ein Schleichgangbefehl auf den Antrieb 8 gegeben. Wenn der Zähler den Stand Null erreicht hat, wird der Antrieb 8 abgeschaltet
den Istwertzähler 2 geführt und zählen dort in dem Maß, wie
die Maschine fährt, den Zählerinhalt gegen Hull. Sobald der
Istwertzähler 2 einen bestimmten Minimalwert erreicht hat, wird ein Schleichgangbefehl auf den Antrieb 8 gegeben. Wenn der Zähler den Stand Null erreicht hat, wird der Antrieb 8 abgeschaltet
009882/0845 _3-
- 3 - HA 69/1184
und außerdem ein Sperreignal (Leitung 10) auf den Analog-Digital-Wandler
3 gegeben, so daß deesen Pulsauegabe gesperrt ist. Der Rotor des Drehmelders 5 selbst macht naturgemäß die weitere
Verschiebung während des Auslaufes der Maschine mit.
Zum Anfahren der nächsten Position wird erneut ein Sollwert in den Istwertzähler 2 gesetzt. Um den überlauf der vorhergehenden
Position zu eliminieren, wird vor der Freigabe des Antriebs 8 das Sperrsignal auf der Leitung 10 fortgenommen. Der
Analog-Digitalwandler 3 liefert nun soviele Korrekturpulse,
bis das Meßsystem 4 wieder abgeglichen ist. Die Zahl dieser
Pulse entspricht dem Wert, den die Maschine beim vorherigen Positionieren zuviel gefahren iat. Die Korrekturpulse werden
außerdem unter Berücksichtigung des Vorzeichens zum Wert des Istwertzählers addiert oder subtrahiert] z.B. beim Fahren in
der gleichen Richtung subtrahiert.
Nachdem ein derartiger Abgleich vorgenommen ist, wird der Antrieb S freigegeben und die Maschine startet. Damit ist ein
Kettenfehler in der Meßanordnung unterbunden.
Bei diesem Verfahren muß berücksichtigt werden, daß die Maschine nur soweit die Sollposition überfahren darf, als die Periode
des Meßsystems reicht. Dies wird aber normalerweise immer der Fall sein, da der mögliche überlauf in der Größenordnung von
ein/zwei Weginkrementen, also in der Größenordnung von 0,01
bis 0,02 mm, liegt, andererseits aber die Meßperiode des ana-
2
logen Wegemeßsystems bei 10 Weginkrementen» also 1 mm, liegt.
logen Wegemeßsystems bei 10 Weginkrementen» also 1 mm, liegt.
Der Einfachheit halber wurde der Abgleich, des Meßsystems mit
einem Schrittmotor und einem Drehmelder dargestellt ι in der
tatsächlichen Ausführung wird es jedoch häufig einfacher sein, den Analog-Digital-Wandler so zu gestalten, daß gleichzeitig
mit der Ausgabe von Istwertpulsen eine entsprechende Korrekturspannung für den Abgleich aufgebaut wird, z.B. durch Ansteuerung
geeigneter Programmiertransformatoren.
#
2 Patentansprüche
1 Figur
1 Figur
009882/0845 "4 "
Claims (2)
- - 4 - PIA 69/1184Patentansprüche .Einrichtung zum numerischen Steuern von Werkzeugmaschinen, bei der die entsprechend dem verfahrenen Weg der Maschine von einem Meßsystem abgeleiteten Istwertpulse summiert und mit einem Sollwert vergleichbar sind, und bei der abhängig von der Differenz der Antrieb der Maschine aussteuerbar ist, • und bei der fernerhin eine Überlaufkorrektur zur Vermeidung von Kettenmaßfehlern vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein analoges,zyklisch absolutes Wegemeßsystem (4) über einen Analog-Digital-Wandler (3) die Istwertpulse liefert und entsprechend diesen Pulsen in der Art eines Nachlaufsystems selbsttätig abgleichbar ist, daß beim übereinstimmen von Soll- und Istwert außer dem Antrieb die Ausgabe von Istwertpulsen und der Abgleich sperrbar ist, daß vor einem erneuten Vorschub die Sperre aufhebbar ist, und daß die dabei anfallenden Korrekturpulse dem neuen Sollwert vorzeichenrichtig zuaddierbar sind.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert in einem mit dem Analog-Digitalwandler (3) verbundenen Istwertzähler (2) einsetzbar ist.0*9 882/0845
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691929952 DE1929952C3 (de) | 1969-06-12 | Einrichtung zum numerischen Steuern von Werkzeugmaschinen | |
| FR7021356A FR2046709B1 (de) | 1969-06-12 | 1970-06-10 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691929952 DE1929952C3 (de) | 1969-06-12 | Einrichtung zum numerischen Steuern von Werkzeugmaschinen |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1929952A1 true DE1929952A1 (de) | 1971-01-07 |
| DE1929952B2 DE1929952B2 (de) | 1975-09-04 |
| DE1929952C3 DE1929952C3 (de) | 1976-05-13 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1929952B2 (de) | 1975-09-04 |
| FR2046709A1 (de) | 1971-03-12 |
| FR2046709B1 (de) | 1975-01-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E771 | Valid patent as to the heymanns-index 1977, willingness to grant licences | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |