DE1959135A1 - Numerische Steuereinrichtung,insbesondere fuer Werkzeugmaschinen - Google Patents

Numerische Steuereinrichtung,insbesondere fuer Werkzeugmaschinen

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DE1959135A1
DE1959135A1 DE19691959135 DE1959135A DE1959135A1 DE 1959135 A1 DE1959135 A1 DE 1959135A1 DE 19691959135 DE19691959135 DE 19691959135 DE 1959135 A DE1959135 A DE 1959135A DE 1959135 A1 DE1959135 A1 DE 1959135A1
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Maddock John Clinton
Richard Mcguire
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Description

Logic Systems, Inc., Great Neck, N.Y./USA
Numerische Steuereinrichtung, insbesondere für Werkzeugmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf numerische Steuereinrichtungen und strebt vor allem Erleichterungen und Vereinfachungen für die Programmierung und den Betrieb"dieser Einrichtungen an.
Numerische Steuerungen, die sich fast bei sämtlichen physikalischen und ähnlichen Verfahren einsetzen lassen, sind vor allem bei Verkzeugmaschinansteuerungen weit verbreitet. Deshalb ist auch die Erfindung in erster Linie für diese spezielle Anwendung vorgesehen, obgleich sie ohne weiteres auch in änderen Fällen einsetzbar ist.
982A/1824
Xm allgemeinen arbeiten aiissrisicla® St4uerunff«a ifSfcr maschinen mit einem Baradl®s»®g©ri,t» dam «in p Papierband zugeführt wird» Bis P®rf©r<&tl®a#a d»e Bandes asiad ®iaoM Godierplaa angffiordsofc andi erateprec3i.en der Art Umfang der vcss. dmr1 Ves&seugsmaahinim aussufüferaiid»» Arbeitsgänges ¥®B.a daa B.saö «iasi Bandlsse^rät siaesi®rts se dl®» zwr Srseuguns ©I®ktrl3cli®r Signal·, dl® die Arbeitosän^® d©:^ Masofeiae steuern«
sich verschiedene Vorteil©3 iVIa ¥s:etail 'bestellt daurin. l hergestelltes 3a?iia mir späterem ¥
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gespeichert wsrdaa k.a.a.n, so daS dia Hosten, 'aiäiar tsrneuten
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Trots die sos8 Tsrteil® wnirelc clic·» ,ilswesdiia^ aKsserisehar Steu®roi£it*.t@htu'iise£i bisher d^srisSa .gewisse Sigaaa&rten Dies liegt ©iaiaai toaa, daii da3 Baail g«as.M3 »lassa Coda
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BAD ORIGiNAi.
dl·· läßt «loh da· Programm gleichzeitig mit der Herstellung •in·· Prototyp· gewinnen. Dies erlaubt es euch, Änderungen am hergestellten Program« vorsunebnen, wodurch der Verlust an Einstellseit und Prototypen "verringert wird.
Die vereinfachte Programmierung wird bei der erfindungsgemäße η Einrichtung durch eine Dateneingangsanordnung erreicht, die da· Informationsprograam in einer für den Werkzeugmaeohineneinsteller leicht verständlichen Sprache verlangt und verarbeitet. Hiermu iat ein Anzeigegerät vorhanden, das die Folg· der Adressen, d.h. die Art des in das Programs aufzunehmenden Datentyps anzeigt. ¥enn eine bestimmte Adresse angezeigt wird· beispielsweiee die Größe der Maschinenbettbewegung in der Richtung "X", so wird ein Datenwähler ent-■pr«oh«nd der Größe dieser gewünschten Bewegung eingestellt. Naoh der Datenwahl wird eine Eingangseinrichtung betätigt, die die gewählten Daten naoh dem richtigen Plan sum Lochen de· Band·· des Program einfügt. Außerden wird durch diese Eingangabetätigung die Programmierung fortgesetzt und eine neue Adresse angezeigt· Die Daten für die neue Adresse können anschließend gewählt werden.
Dadurch kann bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ein Band auf die gleiche Weise wie ein Prototyp auf der Maschine hergestellt werden und gleichzeitig während dieses Herstellungsvorganges programmiert werden. Dadurch werden sofortige Korrekturen und Änderungen des Programmes möglich, wie auch der Programmierer die Folge der einzelnen Schritte während der Programmierung des Bandes beobachten kann.
Die Erfindung besieht eich ferner auf eine neuartige Anordnung «ur Steuerung der Arbeitsgänge einer Werkzeugmaschine auf der Baal· der in der Einrichtung programmierten Information· Die entsprechende Anordnung weist Mittel zur Richtungsmessung, eine Drehzahlsteuerung für die Motoren, Kompensationen Ibt ic htungen für toten Gang und Werkzeuge sowie neuartig· Motoreteuerschaltungen auf.
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Weite;?© Merkmal® und Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung lassen sich der folgenden Zeiehnungsbeschreibung entnehmen* Xn der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine
und des Steuerpultes für die erfindungsgemäße numerische Steuerung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Zuordnung
zwischen den Hauptteilen der Einrichtung nach Fig. 1,
Fig» 3 ein Blockschaltbild eines von Hand zu betätigenden Eingangsteiles der Einrichtung nach Fig. 1,
Flg. h eine Draufsicht auf die Anordnung der Schaltdruckknöpfe im Steuerpult nach Fig. 1,
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Teiles der Motorantriebssteiterung der Einrichtung nach Fig. 1,
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer weiteren Anordnung zur Kompensation von totem Gang und
Fig. 7 die Schaltung eines Teiles der Motorsteuerung.
Entsprechend Fig. 1 steht ein Steuerpult 10 über ein Kabel mit einer Maechinensteuerlogik 14 in Verbindung, die ein Teil einer Werkzeugmaschine 16, hier einer Vertikalfräsmaschine bildet.
Die Maschine 16 besitzt einen Ständer 18, ein Bett 20 und einen Werkzeugantrieb 22. Der Ständer 18 trägt den Werkzeugantrieb 22 oberhalb des Bettes 20. Ein von der Werkzeugmaschine 16 zu bearbeitendes Werkstück 2k ist auf das Bett 20 montiert. Das Bett bewegt das Werkstück während der Arbeit der Werkzeugmaschine, so daß das Werkzeug im gewünschten Maß und in der gewünschten Richtung bearbeitet wird. Wie durch die drei Richtungepfeile x, y und w in Fig. 1 angedeutet, läßt • ich das Bett 20 während der Arbeit der Maschin· In dem
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BAD ORIGINAL
.gewünschten. MaBe verschieben. Die Bewegungen des Bettes werden auf bekannte Weise durch nicht gezeigte hydraulische oder elektromechanisch« Antriebe gesteuert. Die Aufeinanderfolge, Größe und Geschwindigkeit der Bewegungen wird von der Maschinenlogik 1^ in Abhängigkeit von Befehlen des Steuerpultes 10 geregelt.
Der Werkzeugantrieb 22 besitzt eine Spindel 26 mit anmontiertem Werkzeug 28. Die Drehzahl der Spindel 26 wird eben-' falls über einen bekannten Antrieb gesteuert, während sich die Arbeitstiefe des Werkzeuges 28 durch Verschieben nach oben oder unten in Richtung des Pfeiles ζ verschieben läßt.
Das Steuerpult 10 übt eine Reihe von Funktionen aus. Einmal laßt sich von hier aus die Werkzeugmaschine 16 direkt steuern* so daß die am Werkstück Zk vorzunehmenden Arbeitsgänge am Steuerpult eingestellt werden können* Zweitens wird durch das Steuerpult die Steuerinformation aufgezeichnet, die über das Kabel 12 der Maschinensteuerlogik 14 zugeführt wird. Die Aufzeichnung erfolgt durch Lochen eines Papierstreifens in einem Bandlocher 30 an der Seite des Steuerpultes 10. Drittens ermöglicht das Steuerpult die Steuerung der Werkzeugmaschine i6 nach bereits früher gelochten Bändern. Zu diesem Zweck ist das Steuerpult an der Vorderseite mit einem Bandlesegerät 32 ausgestattet. .
Oben auf dem Steuerpult 10 befinden sich eine Reihe Wahlschalter 3k für die Betriebsart, die zur Umschaltung zwischen den obenerwähnten Betriebsarten dienen. Außerdem dienen die Btttriebsartenschalter zur Einstellung bestimmter Betriebsparameter, die einer ganzen Betriebsart zugeordnet sein können, beispielsweise dem toten Gang der Antriebseinheit oder der Lage eines M»Sb«zugapuaktee.
Bin· Grupp· von Hand zu betätigender Elngangsdruokknopf- sohalter 36 ist in der Näh· der Betriebsarten«ehalter 3k
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9Ö2-4/1Ö24
BAD ORIGINAL
Außerdem betätigt die Maschinensteuerlogik \k die Syetemanzeige kO derart, daß »an eine fortlaufende Anzeige der gesamten Arbeitsweise der Werkzeugmaschine erhält*
Pig· 3 erläutert die Art und Weise, im der die manuell betätigbaren Eingangsschalter 36" die Befehlsdaten zum Bandlocher 30 und ana Mae chine η «pe ich er kZ geben. Vor der Besprechung von Aufbau und Wirkungsweise dieser manuell betätigbaren Eingangsβehalter soll Jedoch noch die Natur der zugeführten Information bzw. Daten betrachtet werden.
Im allgemeinen fuhrt eine Werkzeugmaschine einen oder mehrere Arbeitsgänge an einen Werkstück aus. Wenn auch von der Maschine nacheinander mehrere Arbeitegänge an einem bestimmten Werkstück ausgeführt werden können, so sind doch für jeden einseinen Arbeitsgang mehrere Infonaationspunkte nötig. Diese Punkte inafassen beispielsweise die Arbeiterichtung, den Abstand eines Arbeitsganges, die Werkzeuggeschwindigkeit, den Werk Beugvorschub sowie eventuelle besondere oder gemischte Funktionen, dj.e etwa benötigt werden, wie beispielsweise die Kühlmittelversorgung, das Einspannen des Bettes, den schnellen Rücklauf usw.
Zur genauen InformationsUberwachung ist jeder der verschiedenen Punkte für jede grundlegende Betriebsart, wie etwa einen Arbeitsgang, spezifiziert. Die in jedem grundlegenden Basisbetrieb enthaltene Information wird als "Informationsblock11 bezeichnet. Jeder Block besteht aus einer Anzahl "Adressen", die die verschiedenen Punkte oder Eingangsdaten der für jeden Betrieb: oder Block zu spezifizierenden Punkte der Eingangsdaten wiedergeben. Jedem Block ist eine Folgenummer zugeordnet, so daß die Gesamtzahl der Folgen samtliche von der Werkzeugmaschine an einem bestimmten Werkstück ausgeführten oder auszuführenden Arbeitsgange wiedergibt.
Die Blöcke einer Folge können mehr oder weniger unterschiedliche Adressen erfordern, werden aber dennoch zum Programmieren der Adressen in jedem Block identisch angeordnet,-wenn auch für bestimmte Adressen in manchen Blöcken keine Daten vorhanden sind oder die Daten einer Adresse ineinem Block mit der gleichen Adresse in einem vorherigen Block übereinstimmen.
Zur Erläuterung der Arbeitefolgen einer Werkseugmaschine sollen den verschiedenen Blöcken jeweils die folgenden Punkte oder Adressen mit den zugehörigen Kennzeichen sugeordnet seini
Adresse Kennzeichen
Folgenummer η
vorbereitende Funktion e
"x"-Dimension X
HyM-Dimension y
nz*->Dimeneion Z
"w"-Dimension W
Vors chub funkt ion f
Spindel-Drehzahl - S
Verkzeugfunkt ion t
gemischte Funktion m
Vie bereite erwähnt, ist die Folgenummer die dem jeweiligen Block einer Blockfolge zugeordnete Zahl. Die vorbereitend· Funktion bezieht sich auf spezielle Verkzeugmasohinenbewegungen, die zu kompliziert sind, um sich als x-, y- und z-Koordinaten ausdrücken zu lassen. So kann die vorbereitend· Funktion eine programmierte Bahnsteuerungsfunktlon, eine Verzögerung·funktion, «ine Haltefunktion, »ine Oewinde-•chneidfunktion oder eine spezielle ander· Funktion *·1η· Di· jeweils gewünschte Funktion wird dadurch gewühlt, daß der g- oder vorbereitenden Funktionsadrass· «in· Eingangemauaer entsprechend der gewünschten Funktion gegeben wird«
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BAD ORiGiNAL
Qie χ-, y- und w-Adressen stimmen mit der Strecke überein, um '. die das Werkstück relativ zum Werkzeug in der x-, y- und w-Richtung bewegt werden soll. Die z-Adresse stimmt mit der Strecke überein,-um die die Werkzeugspindel in der ζ-Richtung bewegt werden muß. Sie Vorschubfunktion ist die Geschwindigkeit, mit der das Werkstück relativ zum Werkzeug bewegt werden muß. Die Spindeldrehzahl stimmt überein mit der -Drehzahl des Werkzeuges. Die Werkzeugfunktion ist den vom Werkzeug selbst auszuführenden Verschiebungen zugeordnet. Die gemischte Funktion gehört zu einer von mehreren vorprogrammierten Hilfsfunktionen, wie etwa Spindelrichtung, Kühlmittelsteuerung, Einspannen usw. So wie die vorbereitende Funktion wird auch die jeweilige gemischte Funktion oder Funktionskombination durch Wahl von Eingangsdaten bestimmt durch eine besondere Nummer, die der Funktion oder gewünschten Funktionskombination zugeordnet ist.
Selbstverständlich können für bestimmte Arbeitsgänge der Maschine noch weitere Informationen erforderlich sein, wie etwa die Winkellage des Werkstückes in bezug auf die Achsen, der Winkel der Spindel, mehrfache Arbeitsgänge des Werkzeuges usw.
Infolge des Umfanges der anzugebenden Informationsmenge kann der Arbeitsgang des Programmieren einer Werkzeugmaschine ziemlich verwickelt werden, insbesondere für eine Person, die nur Übung im Umgang mit Werkzeugmaschinen, aber nicht mit Computerprogrammen besitzt. Bei der Erfindung wird diese Schwierigkeit jedoch durch die manuelle Eingangsanordnung vermieden, indem die einzufügenden Eingangsdaten nacheinander abgerufen werden, obgleich die Information gleichzeitig verarbeitet wird. So wird bei der vorliegenden Anordnung das Kennzeichen einer bestimmten Adresse angezeigt, für die vom System Daten angefordert werden. Die Daten werden den manuellen EingangsschaIterη 36 eingegeben und angezeigt. Falls ei· ausreichend sind, werden si« eingelassen, und das Kennzeichen für die nächst« Adresse wird angezeigt. Auch diese Daten werden eingegeben, geprüft und angenommen. Der Vorgang
geht solange weiter, bis ein ganzer Informationabi ock den Bandlocher 30 und den Maschinenspeicher k2 erreicht. Der Maschinenspeicher k2 überträgt dann den ganzen Information··« block al· ganz·· zur Maschinensteuerlogik Ik, Die auf die·· Weise programmierte Maschinensteuerlogik ik fährt dann mit der Bedienung der Werkzeugmaschine 16 fort.
Wenn der Maschinen spei eher k2 der Masohinensteuerlogik "ik einen Datenblock zugeführt hat, so kann er neue Daten für einen nachfolgenden Block aufnehmen· Di··· Information·aufnahm· ist möglich, obgleich die Werkzeugmaschine 16 gesteuert von der Maschinensteuerlogik "ik in Betrieb ist« Dagegen nimmt der Maschinenspeicher k2, sobald er mit einem Blook Steuerdaten gefüllt ist, keine weiteren Daten mehr auf und überträgt auch keine Daten auf die Maachineneteuerlogik Ii*, solange leztere die Arbeit der Werkzeugmaschine steuert. Naoh Beendigung des Arbeitagang·· nimmt die Maschinensteuerlogik 1Ί einen «eiteren Informationsblock aus dem Maschinenspeioher k2 auf und beginnt den nächsten Arbeitsgang.
Wie Fig· 3 zeigt, enthalten die manuell b«tätigbar«n Eingangaschalter 36 10 numerische Datendruckkntfpfe k6t einen "Frei"-Druckknopf k8, einen "Ein"-Druckknopf 50 und einen "Halte"-Druckknopf 52. Die mit "Ein·" bis "Null" bezifferten 10 numerischen Druckknöpfe sind mit einem Zahlencodierer 5k verbunden. Der Zahlencodierer gibt ein elektrisches Signal ab, da· dem zuletzt gedrückten numerischen Druckknopf zugeordnet ist. Die Signale gelangen über Gatter 56 in ein Register 58 sowie zur manuellen Eingangsanzeig· 38. Di· Gatter 56 sind normalerweise geschlossen, werden aber durch Auegangssignal· ein·· ersten Zählers 60 geöffnet· Der Zähler 60 eeinereeita «rhält immer dann ein Signal, wenn einer der numerischen DruckknSpfe i k6 betätigt wird· Beim Drücken verschiedener numerischer Druckknopfe werden die zugeordneten elektrischen Signal· im Register 58 gespeichert, während «im· Anzeige der Zahl·* la den zugeordneten Fenstern der manuellen Eingang· ans «ig· 38 ' •rfolgt. [
0G982~J°182£
SAD ORIGINAL
Für dan Fall, daß dl· von der manuellen Eingang·anseige 38 ang«sttlgt· Information falsch sein sollt·, kann al· vor ihr·« Eingang in da· System g«l0sent werden. Kiersu wird der Frei-Druckknopf k8 gedruckt» dar dl« nanuelle Eingangsanzeige 38 und da· Register 58 wieder freimacht» Außerdem wird dar •rat· ZMhla^r 60 surüekg··teilt* Dia neue Information kann nun eingegeben werden.
¥·ηη dl· von.dar Manuellen Eingangsanseige 38 angezeigte Information x^iehtig let, wird ei· dee Sy·tea durch Drücken d·· Ein-Druokknopfe· 50 aug·führt. Duron diesen Druckknopf wird ein Prüfgerat 62 «Ingesehaltet, das in schneller Folge Jad· Registerpoiiltion überprüft und die Information sowohl das Bandloonar JO als auch de« Masohinens pe icher k2 zuführt. Naoh Btt«ndigung dar Prüfung ο dar Abtastung wird ein Rücklauf-•lgnal «rseugtt da· sowohl iu einms AdressenfolgezKhlter 6k als aueh au aina» Bandantrieb 66 gelangt. Dar Bandantrieb b*w«gt da· Band lsi Bandlocher 30 weiter, so daß zur Infonaafür jed· Adresse ein neuer Bandabechnltt er scheint· ■'-.. Λ. ■ :..■■■.,.'.' ■.'■■'■· . .■-.. : '.'ζ . . ■
Par Adraaaanfolcasahlar 6k sendet nach Erhalt ein·· Rücklaufsignal·· von PrüfgerKt 62 ein differentes Signal sur Adresaenanaeige 68· 01· Adressenanseigo 68 befindet sich neben der Manuell·η angangaanaaige 38 und gibt das Kenneeichen an dar ^•w*illg«n Adraaaa, deren Infonsation eingegeben werden soll. Daduroh fordert daa Sy ο tea die Eingangsdaten in Übereinetinalt des jeweila angeseigten AdreseenkennBeichen an und
naoh Eingabe dieser Daten erscheint in der Adressenanzeige j •in andar·· Adreesenseichen, das n«ue Eingangsdaten anfordert.
'■,..· ' ■ ■ .■■■;.; ■■'.-■;■■■■""...■■" ' ■■ ■ · f
IHLa Information wird somit, wenn alle Adressen eines Blocks aüges·igt wurden und für Jeden die Daten eingegeben wurden, abgsgeban. Star- Maaohinenepeicher k2 kann dann die Daten als Ganses sur Steuerlogik ife übertragen. Um einen versehentlichen Eintritt von Daten In das System, bevor die ganzen Daten für
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•ine bestimmte Adresse abgegeben wurden, verhindern zu können, ist ein normalerweise geschlossenes "£inN-Gatter 70'zwischen dem "Ein"-Druckknopf 50 und dem Prüfgerät 62 angeordnet. Das Ein-Gatter 70 wird von dem Signal, das das letzte Regietergatter 56 passiert, geöffnet. Außerdem wird durch Betätigen des Ein-Druckknopfee 50 auch der erste Zähler 60 zurückgestellt, so daß er die Daten einer neuen Adresse aufnehmen kann.
Aus Fig. 2 erkennt man, daß die Erfindung das gleichzeitige Programmleren eines gelochten Bandes und die Herstellung eines Prototyps auf der Werkzeugmaschine erlaubt, für das das Programm zusammengestellt wird. Dies ist möglich, da der Ausgang der manuellen Eingangssch altor 36 gleichzeitig zum Bandlocher 30 und zum Maschinenspeicher kz gelangt. Diese Anordnung 1st besonders vorteilhaft, da sie Programmänderungen nährend der Herstellung des Prototyps erlaubt und es der Bedienungsperson von Programmiergerät und Werkzeugmaschine ermöglicht, die Wirkung eines bestimmten eingegebenen Instruktionesatzes unmittelbar zu sehen.
Fig. h zeigt in etwas vergrößerter Darstellung die Anordnung der Schalter und Druckknöpfe auf dem Steuerpult 10· Als Betriebsartenschalter sind vorhanden ein Ei η-Aus-Druckknopfschalter 72 für das System zusammen mit einem "Blockfrei"-Druckknopfschalter Jh und einem "Systemfrei"-Druckknopfschalter 76. Der Blockfrei-Druckknopfschalter beseitigt im Maschinenspeicher 42 irgendwelche von früheren Arbeitegängen vorhandene frühere Infornationen. Dagegen lassen sich mit dem MSystem"-Druckknopf früher gespeicherte Informationen im gesamten System beseitigen.
Am Anfang dient das System zur Erzeugung eines Prototyps und zum Programmieren eines Bandes. Zu diesem Zweck let ein Hand-Automatik-Druckknopfβ ehalter 78 vorhanden, der die manuellen Eingangeschalter 36 betriebsbereit macht. Außerdem
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.ist ein Ein-Aus-Schalter 79 zum Schalten des Bandlocherβ 30 vorhanden. Während des Bandlochens kann ein Vorlauf oder ein Rücklauf des Bandes oder ein Löschen von Bandabschnitten erforderlich sein. Diese Bandbewegungen im Bandlocher 30 werden von einem Rücklauf-Druckknopfsehalter 80, einem Vorlauf -Druckknopfschalter 82 und einem Lösch-Druokknopfschalter 8k gesteuert.
Zu verschiedenen Zeitpunkten während des Betriebs des Systems sind zum Ändern des Werkzeuges, der Getriebeübersetzung oder aus anderen Gründen Programmunterbrechungen erforderlich. Hierzu sind "Werkzeugänderung"-, HSystemhaiteH- und "Getriebeübersetzung**-Anzeige- und -Betätigungsdruckknöpfe 86, 88 und 90 vorgesehen. Diese Druckknöpfe leuchten auf, wenn während des Betriebs der Werkzeugmaschine eine Werkzeugänderung, ein Halten des Systems oder eine Änderung der Getriebeübersetzung erforderlich wird. Das System stoppt sich automatisch ab und die notwendige Einstellung oder Änderung kann vorgenommen werden. Darauf wird der erleuchtete Druckknopf gedrückt und die Einrichtung arbeitet weiter.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird überdies die Anordnung der auf Band gelochten Information automatisch überprüft. Das System überprüft hierzu die richtige Anordnung der Adressen in jedem Informationsblock und gleichzeitig wird eine Paritätskontrolle der in jeder Adresse vorhandenen Daten vorgenommen. Bei Ermittlung einer Unstimmigkeit leuchtet ein "Paritäts"-Anzeige- und -Betätigungsdruckknopf 92 oder ein "Folge"-Anzeigte- und -Betätigungsdruckknopf 9^ auf und die Einrichtung wird solange stillgesetzt, bis die Situation überprüft ist und notwendige Korrekturen vorgenommen βind. Nach Drücken des beleuchteten Druckknopfββ arbeitet die Einrichtung weiter.
Nach dem Überprüfen des Bandes wird das Band abgelesen. Diese Funktion wird durch einen "Lese"»Druckknopfschalter 100 ein-
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geleitet durch Um·ehalten de· "Manuell-Automatik"-Druckknopf-• ehalt9TM 98 auf "Automatik" und durch anschließende· Drücken eines "Lese"-Druckknopfachalter· 100·
Außerdem ist ein "Dimension·"-Anzeige- und -Betätigungsechalter 96 vorhanden, der immer dann aufleuchtet, wenn die tatsächliche Position des Maschinenbette die vom Bandprogramm befohlene Position überschreitet oder wenn die Bettposition aus irgendeinem Grund die der Werkzeugmaschine vorgegebenen Grenzwerte überschreitet. Beim Aufleuchten des "Dimensions"-Anzeige- und -Betätigungsechalters 96 setzt sich die Einrichtung automatisch still. Die Maschine und/oder das Programm kann, falls notwendig, korrigiert werden und zur Wiederaufnahme des Betriebes wird der Schalter 96 gedrückt.
In bestimmten Fällen kann es zum Überprüfen einer Folge oder eine· Datenblocks erwünscht sein, daß man das Band schnell in eine vorgegebene Position bringen kann· Zu diesem Zweck sind Suchknöpfe 102 vorhanden die sich auf drei beliebige Ziffern entsprechend dem gewünschten Block oder der gewünsohten Folge einstellen lassen· Ein "Suoh-Kormal"-Druckknopfschalter 104 wird dann auf Suchbetrieb geschaltet, worauf das Band bis zu der gewünschten Folgenummer läuft· Je nach Wunsch kann dann daa Band an dieser Stelle überprüft oder geändert werden.
Während des Bandlesens kann es erforderlich sein, daß dem System eine Koordinatenverschiebung zum Ausgleich des Unterschiedes zwischen dem geometrischen Ursprungspunkt der Werkzeugmaschine und dem geometrischen Ursprungspunkt de· Werkstückes eingegeben wird. Ein "Z-Absolut-und -Verschiebung·"- , Druckknopfschalter 106 und ein "X- und Y-AbeoIut-und-Verschiebung· "-Druckknopf schalter 108 dienen zum Verschieben der Eullage der Maschine in der entsprechenden Bewegungsebene«
ist eine Kompensation der Wcrkzeugabnutsung vorgesehen» Da die Werkzeug&bnutsung während de« Betriebes schwankt,
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ist dl· Werkzeugkombination durch Veretellknöpfe 110 einstellbar. Dl··· Verstellknöpfe lassen ■ ich. über einen "Normal-Kempensation·"-Druckknopfschalter 112 einschalten.
Auf ähnliohe W·!·· läflt «ich das tot· Spiel durch weitere (nicht geseigte) Einstellknöpfe an einer anderen Stelle des Steuerpult·· 10 «insteilen und kompensieren.
Di· ob«n«rwafant«n verschiedenen Betriebsartenschalter können auf bekannt· ¥·!·· sum Prüfen und Indern der in programmiert«B Bandern gespeicherten Information und zum Verstarken dieser Information beim Ablesen geschaltet werden. Durch das vorgesehen· Steuerpult mit Betriebsartensohaltern zusammen ■it manuell b·tätigbar·η Eingangsschaltern läßt sich eine maximale Flexibilität bei« Programmieren mit der Einfachheit des Betriebe· einer praktisch vollständig programmierten Werkmeugmaschine -verbinden.
FIg* 5 zeigt schema tisch einen Teil der Anordnung zur Steuerung der Dimansionsbttwegungen der Werkseugmaβ chine 16 durch dl· Maschinensteuerlogik Ib. Die Maschinen·teuerlogik besitzt verschiedene Verriegelung·schaltungen 113, die feststellen, ob die verschiedenen Positlonsdaten richtig registriert sind und ob dl· verschiedenen anderen Operationen sich an der richtigen Stell· sum Einsatz der gewünschten Dirnen*Ionsbewe-CUBg befinden. Wenn dl·· ermittelt ist, gibt die Maschinen-•t*uerlogik ein "Start"-Signal auf einen Impulsgenerator 114. D«r Impulsgenerator seinerseits erzeugt eine Reihe gleichmäßig getrennter •!•ktrisoher Impulse und gibt sie auf eine bistabil· Flip-riop-Sohaltun« 116..Die bistabil· Flip-Flop-Sokaltung «eliialt «in· Rückkopplungeechlelf· 118 mit einer •ia«t«llbar«n ¥«rz8gerungs schaltung 120« Die Rückkopp lunge-•ohl«ife führt au einem anderen Eingang der Flip-Flop-Schaltung 116 und wandelt dadurch dl··· in ein monostabil·· Element sdLt «ln*r Klppsohwingungsdauer entsprechend der Einstellung dar «lnstcllbaren VersBgerungsschaltung 120 um. Di·
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bistabile Flip-Flop-Schaltung erzeugt dadurch eine Reihe von Impulsen, deren Vorderkanten zeitlich gleich weit voneinander getrennt sind, deren Breite jedoch in Abhängigkeit von der Einstellung der Verzögerungsschaltung 120 schwankt. Die Einstellung wird von der Maschinensteuerlogik 14 in Abhängigkeit von der gewünschten Geschwindigkeit der Dimensionsbewegung gesteuert.
Das nutzbare Steuersignal des Ausganges der bistabilen Flip-Flop-Schaltung 116 gelangt zu einer Leistungsverstärkungsschaltung 122 und steuert deren Ausgang. Der Ausgang steht mit einem Antriebsmotor 124 in Verbindung, der seinerseits mit einem beweglichen Element der Werkzeugmaschine 16 mechanisch verbunden ist.
Positions- und Geschwindigkeitseensoren 126 und 128 sind an den Ausgang des Antriebemotors 124 angeschlossen und erzeugen die Größe und die Geschwindigkeit der Dimensionsbewegung der Werkzeugmaschine wiedergebende Signale. Diese Information wird über RUckkopplungsleitungen 130 und 132 zur Maschineneteuerlogik 14 zurückgeführt und dort mit den vom Maschinen-Speicher 42 erhaltenen Daten verglichen, wodurch der Antriebsmotor 124 entsprechend regelbar ist.
Der Ausgang des Geschwindigkeitssensorβ 128 gelangt über die GeschwindigkeitsrUckkopplungsleitung 132 zu verschiedenen Geschwindigkeitssteuerschaltungen 134 in der Maschinensteuerlogik 14. Gemäß Fig. 5 werden auch Signale des Maschinen-Speichers 42, die eine gewünschte Vorschubrate angeben, den Geschwindigkeiteeteuerschaltungen 134 zugeführt und dort mit der tatsächlichen Geschwindigkeit verglichen, die von den Signalen über die Geschwindigkeitsrückkopplungsleitung 132 angegeben werden. Daraus wird ein Geschwindigkeitseteuersignal abgeleitet und auf die einstellbare Vereögerungsschaltung 120 gegeben.
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Die Positionssteuerung der Werkzeugmaschinenbewegungen erfolgt in etwa auf gleiche Weise. Allerdings sind im Zusammenhang mit der Positionssteuerung gewisse zusätzliche Merkmale vorhanden, nämlich die Richtung der Bewegungssteuerung, die Steuerung des toten. Ganges und der Werkzeugkompensation.
Signale vom Positionssensor 126, die über die Positionsrückkopp lungsl ei tu ng 130 zugeführt werden, passieren ein Steuergatter 136 für den toten Gang und gelangen dann in einen Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Zähler 138. Hier ist auch ein Maschinensteuerpuffer- und -register 1U0 vorhanden, das die Positionsinformation des Maschinenspeicherβ 42 aufnimmt. Die im Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Zähler 138 und im Maschinen«teuerpuffer- und register i40 vorhandenen Signale sind nach der Bedeutung der Ziffern angeordnet. Der Wert der Ziffern jeder Zifferstellung in diesen zwei Komponenten wird in zugehörige Stellungen eines Vergleicheprüfgerätes 142 übertagen. Das Vergleichsprüfgerät vergleicht den Wert der vom Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Zähler 138 und dem Maschinensteuerpuffer- und -register 14O gelieferten Ziffern, wobei mit der bedeutendsten Ziffer begonnen wird und mit der Ziffer geringster Bedeutung geendet wird. Wenn bei diesem Vergleich eine Ungleichheit ermittelt wird, wird je nachdem, welches der verglichenen Signale größer ist, ein Signal erzeugt. Dieses Signal wird einer Vorwärts-Rückwärts-Flip-Flop-Schaltung 144 zugeführt. Wenn die im Maschinensteuerpuffer- und -register ΐ4θ gespeicherte Zahl größer ist als die im Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Zähler 138 gespeicherte Zahl, so wird die Vorwärts-Rückwärts-Flip-Flop-SchaLtung 144 so geschaltet, daß ein Signal auf einer Vorwärts-Steuerausgangsleitung 146 erscheint. Wenn dagegen die Im Haupt-Vorwärte-Rüekwärts-Zählsr 138 gespeicherte Zahl größer ist als die im Maechinensteuerpuffer- und -register 14O gespeichert· Zahl, so signalisiert das Vergleichsprüfgerät 14S dem Vorwarts-Rückwärts-Flip-Flop 144 eine änderung des Schaltzustand«», so daß ein Signal auf einer Rückwärtesteuerausgangeleitung 148 auftritt. Die Signale der
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Vorwärts- und Rückwärtegteuerauegangeleitungen. i46t ik8 gelan gen, zum Leietußgeverstärker 122 und steuern di· Richtung der Bewegung dee Antriebemotors 124 entsprechend« Di·« wird noch im einzelnen, im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben.«
Um sich©rzusteilen.s daß dl« Fositionsbewegungeo. in der Werkaeugjiiasckiii«» to genau an. eier richtigen Stelle beendet werden und daffiiit ein Überschwingen üfcsr di® gewünscht® En&poeition. vermieden wird,, öder zf-riiiadest aiii1 ©in Minimum herabgesetzt wird» ist, ®ss erforderlich^ den Antricbsaotor· IZh zu v«rl&!ig™ eaifi@5:i9 ve mi sich die tateSelilielie Position, (l©t-8tellimg) dee Bettes c»d©r oines anderen bctweg;lieh©n Elmmmtt^e der ¥©rkzeugiaaeohiH.e der gewünechton Endposition annähert»
Zu di©8@sii Zweck ist ein® Einrichtung vorhaadetij, die ®,tia®tgtf wann sieh di© tatsächliche Position dee Bettys ©des? einee anderen Maschinenelementgs iianerhalb ciio,®s bsstiostiten Abat&nd©s von der Soll-Stellttiig boritideto Bas Signal' gelangt su den Ge@chwindigkeits8t®uorechalt"V:.f;eiir. die ihrerseits die des Aiitriebsiaotoi-gs 124 auf noeli zn beschreibdßdo ¥oiscs satsesi»
Das Positionseigsialisieruagssyetom ©satMilt ei&en Ai3.fwärt0·» Abwärte-Zählex· 150» einen ÄiufteEx·te-siliil©^ 151 und. Koiiisid®£iK» GX1 faesungeschaltungen. I52o Bi* im Ma@dhXn&nate*i®vj^attoV'- und -register 14O tsad im Haupt-Vosrwazrts-RuckwXrte-Zaixler 138 g®ap®i chert en. Si^ial®9 di® di® Soll-Stellung uwä die Xst-Steilung das VerkKeuenaeekinesibettee od®s? eia®e anderen.
üb®r ®ia Soll-Stellungs-Eins&ngag&ttes1 153 ^»«i «ia Xat
1,55 und von di@0®Bä dmn Soinsid®a3@riT®,ssiiagaacSialtuii®es?. 152
r 133 usd das Istsa vsrecliiodenen. so daß au j«d®sa Seitpunkt di« 152 d±@ angcsaaiaelten Signale
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Maschinen·teuerpuffer- und -register 140 oder dem Haupt-Vorwttrts-Rüokwärts-Zähler 138 erhalten.
Die Gatter 153 und 154 werden durch erste bzw. zweite Gatter-•teuer-Flipe-Flops 156 bzw. 157 gesteuert, die ihrerseits von den Auegängen de· Vorwärts-Rückwärts-Flips-Flope ikk und durch •inen Ausgang der Koinzidenzerfasaungsschaltungen 152 gesteuert werden.
Die Koinzidenzerfassungeschaltungen 152 erhalten außerdem zu vergleichende Signale vom Aufwartezähler 151. Dieser erhält seinerseits Taktimpulse von einer (nicht gezeigten) Quelle. Die Taktimpuls· passleren ein Aufwartezählergatter 158, das Signale von den Verriegelungsschaltungen 113 erhält. Die Taktimpulee werden ebenso über ein Aufwärts-Abwärts-Gatter 159 dem Aufwärts-Abwarts-Zähler 150 zugeführt. Das Aufwärts-Abwärts-Gatter wird von den Ausgängen eines Koinzidenz-Flips-Flop· 16O geöffnet und geschlossen, das seinerseits durch den Auegang der Koinzidenzerfassungsschaltungen 152 betätigt wird.
Während de· Betriebe· des obenerwähnten Einrichtungsteiles ■tollt da· Vergleichs prüfgerät fest, ob das Mas chine ns teuerpuff or- und -regiator 1U0 oder der Haupt-Vorwärte-Rückwärts-Zlhler 138 den kleineren Zahlenwert aufweist· Das Vorwärts-Rüokwärta-Flip-Flop %kh wird entsprechend betätigt und erzeugt •la Ausgangssignal, das entweder das erste oder das zweite Gattersteuer-Flip-Flop 156 bzw. 157 schaltet, wodurch das zugeordnete Kingangsgatter 153 bzw. 15Ί geöffnet wird. Die Sigsmle eowohl de· Maschinensteuerpuffer- und -registers (Soll-Stellung) als auch des Haupt-.Vorwärte-Rückwärts-Zählere (ist-Stellung) gelangen dann zu den Koinzidenzerfassungs-•ehaltungen 152.
In dieser Zeit Öffnet ein Signal der Verriegelunge schaltungen 113 das Aufwärts Zählergatter 158, so daß die Taktimpulse im AUfW*r*ssähler 151 gezählt werden. Sobald die Koinzidenz- »•ttagsvchaltungen 152 feststellen, daß der Zahlenwert im
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Aufwärtszähler 151 einen Wert erreicht hat, der übereinstimmt mit demjenigen, der den Koinzidenzerfassungsschaltungen entweder vom Maschinensteuerpuffer- und -register ihO oder vom Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Zähler 138 zugeführt wird, erzeugen die Koinzidenzerfassungsschaltungen 152 ein erstes Ausgangssignal zum Schalten der Koinzidenz-Flip-Flop-Schaltung. Diese öffnet ihrerseits das Aufwärts-Abwärts-Gatter 159 und läßt die anschließenden Taktimpulse in den Aufwärtszähler 150. Der erste Ausgang der Koinzidenzerfassungsschaltungen 152 gelangt ebenfalls zu den ersten und zweiten Gattersteuer-Flips-Flops 156 und 157 und bewirkt, daß diese den Schaltzustand des Soll-Stellungs-Eingangsgatters 153 und des Ist-Stellungs-Eingangsgatters 15^ wechseln. Dieses dient zum Schalten der Signalgabe vom Register oder Zähler mit dem größeren Signal auf die Koinzidenzerfassungsschaltungen 152. Der Aufwärtszähler 151 zählt weiter die Taktimpulse, während gleichzeitig die Taktimpulse dem Aufwärts-Abwärts-Zähler 150 zugeführt werden, da das Aufwärts-Abwartsgatter 159 durch das Koinzidenz-Flip-Flop 160 geöffnet wird, wenn in den Koinzidenzerfassungssehaltungen 152 die erste Koinzidenz erfaßt wird.
Dem Aufwärtszähler 151 und dem Aufwarts-Abwärts-Zähler 15O werden solange Impulse zugeführt, bis die Koinzidenzerfassungsschaltungen 152 eine Koinzidenz zwischen dem vom Aufwärtszähler 151 gezählten Zahlenwert und dem Signal festeteilen, das geliefert wird vom Maschlnensteuerpuffer- und -register \kO oder dem Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Zähler 138. Im Falle dieser zweiten Koinzidenz wird von den Koinzidenzerfassungeschaltungen 152 ein zweites Ausgangssignal erzeugt, wodurch das Koinzidenz-Flip-Flop 16O geschaltet wird und das Aufwärts-Abwärts-Gatter 159 schließt.
Das Aufwärts-Abwärts-Gatter 159 ist offen und erhält Taktimpulse, wenn der Aufwärtszähler 151 einen Zählerstand aufweist, der übereinstimmt mit demjenigen des Maschinensteuerpuffer- und -registers 14O oder des Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Zählers 138, je nachdem, welcher Zählerstand kleiner ist. Das
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.Aufwärts-Abwärts-Gatter 15 9 schließt, wenn soviel zusätzliche Taktimpulse erzeugt wurden, daß die Zählung im Aufwärts-Abwärts-Zähler 150 gleich dem größeren Signal ist, entweder dem Maschinensteuerpuffer- und -register 14O oder dem Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Zähler 138. Dadurch weist der Aufwärts-Abwärts-Zähler einen Zählerstand auf, der übereinstimmt mit der Differenz der Zählerstände im Maschinensteuerpuffer- und -register 14O und dem Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Zähler 138. Dieser Zählerstand repräsentiert die Dimensionsdifferenz zwischen der tatsächlichen Ist-Stellung des Maschinenbettes oder eines anderen beweglichen Maschinenelementes und der Soll-Stellung, in der es gemäß den Signalen im Maschinensteuerpuffer- und -register 14O sein sollte.
Wenn der Aufwärts-Abwärts-Zähler 15O derart programmiert ist, geben die Verriegelungsschaltungen 113 ein Startsignal für den Impulsgenerator 114, wodurch der Antriebsmotor 124 eingeschaltet wird. Der Motor 124 treibt das bewegliche Element der Werkzeugmaschine 16 an, während der Stellungssensor 126 Signale erzeugt, die die Zählerstände im Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Zähler 133 und dem Aufwärts-Abwärts-Zähler 150 ändern. Wenn das bewegliche Element die Soll-Stellung erreicht ist, sind die Zählerstände von Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Zähler 133 und im Maschinensteuerpuffer- und -register 14O gleich und der Zählerstand des Aufwärts-Abwärts-Zählers 150 ist gleich Null.
Der Aufwärts-Abwärts-Zähler 150 ist mit einer Langsambefehl-Aus gangs leitung 161 ausgestattet,' die ein Signal abgibt, sobald der Zählerstand im Aufwärts-Abwärts-Zähler einen gewissen Wert erreicht, der eine bestimmte Verschiebung zwischen Sollwert und Istwert der Stellung des beweglichen Maschinenelementes wiedergibt. Dieses Signal gelangt zu den Geschwindigkeitssteuerschaltungen 134, die darauf einen programmierten Langsamlauf des Motors einleiten.
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Wenn das bewegliche Element seine Sollstellung erreicht hat, sind di® im Masehinenstetierpuffer·» und -register ikO und im Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Zähler 138 vorhandenen Signale gleich. Die Gleichheit wird im Vergleichsprüfgerät 142 mittels einer Und-Schaltung 162 erfaßt. Die Und-Schaltung 162 erzeugt bei der Aufnahme von Koinzid.enzsign.alen. der beiden Stellungen im Verglelehspriif gerät 142 einen Ausgang, der über ein Koispensationsgatter 163 zu ©inem "Stop"-Anschluß im Impulsgenerator 114 gelangt« Das Signal schaltet den Ausgang des Impulsgenerators abs wodurch, der Antriebsmotor 12h stillgesetzt wird.
Zur Steuerung des Spieles oder toten Ganges ist in Verbindung mit dem Totgangstetiergatter ein bistabiles Totgang-Flip-Flop l6k und ein Totgangkompejisationszähler 165 vorgesehen. Das Problem des tcten Ganges tritt nur dann aufs wenn der Antriebsmotor 124 eiien Richtungswechsel erfährt, da ta dieser Zeit andere Flächen von Zahnrädern, oder Antriefcskct-tojieleiHenten sich berühren müssetic Hierzu ist ein Oder-Gatte?/ I66 vorgesehen, das Ausgangs3ig&alο von den Vorwärts- und Rückwärtssteueraiisgaiigsieitiiageti ik6 bzw. 148 srMilt und. immer dann ein Signal erzeugt, we En. eine Ricfetiiageänderung des i^triefosceo tors 12% ©srf orderlich iiird* Das Signal des Oder-Gatters gelangt zum bistabilen Totgang-Flip-Flop 164S so daß dessen Ausgang das Totgangsteuergatter 136 schließt. Dadurch können Stellungen vom Stellungssensor 126 nicht dem Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Zähler 138 zugeführt werden. Viflraehr gelangen während dieser Zeit die Signale des Positionssensors 126 zum Totgangkompensationszähler 165« öi© Kapazität des Totgangkompensationszählers 165 wird vorher auf einen Zahlenwert entsprechend des ±is System vorhandenen toten Ganges eingestellt. Nach Erreichen dieses Zahlenwertes wird vom Totgang- ; kompensationszähler 165 ein Ausgang erzeugt und auf das bistabile Totgang-Flip-Flop 164 gegeben, das seinen Aueg&sg ändert und das Totgangsteuergatter 136 wieder öffnet. Darauf TxSnnen weitere Signal® vom Positionssensor zian Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Zähler 138 gelangen. Damit der Totgangkos5pensationszähler die volle Anzahl der Zählerstände berücksichtigt, ent-
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sprechend dem Totgang, der bei jedem Richtungswechsel auftritt, ist eine Rückete11verbindung 167 vorhanden, die den Totgangkompensationszähler I6j5 immer dann setzt, wenn vom Oder-Gatter 166 ein Ausgang erzeugt wird.
Durch die beschriebene Anordnung der Totgangsteuerung ist es möglich, daß der Antriebsmotor 124 während einer bestimmten Zeitspanne weiter antreibt, ohne daß dem Haupt-Vorwärts-Rückwärtszähler 138 Signale zugeführt werden. Die Länge der Zeitspanne stimmt überein mit der Strecke, die wiedergegeben wird von dem in Zahnrädern, Kettenantrieben usw. der Werkzeugmaschine 16 vorhandenen toten Gang. Nach dem Durchlaufen dieser Strecke kehrt das System zum normalen Betriebszustand zurück, indem die Ausgänge des Stellungssensors 126 dem Haupt-Vorwärts-Rückwärts-Steuerzähler 138 zugeführt werden.
Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschinensteuerung erlaubt außerdem eine Anpassung an die Abnutzung der Schneidkanten der Werkzeuge und verändert die tatsächlichen Schnittmaße bei jeder vorgegebenen Werkzeugposition. Hierzu sind ein Kompensationszähler 168 und ein Kompensationszählergatter 170 vorgesehen. Wenn eine Kompensation gewünscht wird, wird eine Instruktion in Form eines "m"-Codes entweder von Hand oder automatisch eingegeben. Beim Eingang dieses "m"-Codes in das System wird die Werkzeugmaschine 16 stillgesetzt und für die Bedienungsperson leuchtet der "Kompensations"-Anzeige- und -Betätigungsdruckknopf 112 (Fig. 4) auf. Die Bedienungsperson drückt den Druckknopf 112 und ermöglicht damit die Maschinenbewegung.
Diese Bewegung geht solange weiter, bis eine Koinzidenz der Signale im Maschinensteuerpuffer- und -register 140 und im Haupt-Vorwärts-Rtickwarts-Zähler 138 (Fig. 5) erfaßt wird. In diesem Augenblick Öffnet das Kompensationszählergatter 170, wodurch weitere Signale von Positionssensor 126 zum Kompensationszähler 168 gelangen können· Der Kompensationszähler
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erhält solange die Positionsinformation vom Sensor 126, bis er von seinem vorher eingestellten Zahlenwert auf Null herabgezählt hat, worauf die Masch'ine wie im normalen Betrieb abgeschaltet wird. Die Kapazität des Kompensationszählers wird nach der gewünschten Größe der Werkzeugkombination eingestellt. Sobald der Positionssensor 126 eine Anzahl Impulse entsprechend der Bewegung, die zur Kompensation erforderlich ist, erzeugt hat, liefert der Kompensationszähler 168 einen Ausgang, der das Kompensationsgatter 158 öffnet. Dadurch kann der Ausgang der Stopgrößenerfassung 156 zum Stopanschluß des Impulsgenerators 11% gelangen, so daß die Signale für den Antriebsmotor 12% aufhören.
Die oben beschriebene Kompensationsanordnung erlaubt es somit dem Antriebsmotor 124, das bewegliche Element, z.B. das Bett 20 der Werkzeugmaschine, um einen bestimmten Betrag über die normale programmierte Position hinaus anzutreiben, wobei dieser Betrag mit der Kapazität des Kompensationszählers 168 übereinstimmt und dem Ausmaß der erforderlichen Werkzeugkompensation entspricht.
Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung eine alternative Anordnung zur Erzielung der Totgangkompensation. So wie in der Ausführungsform nach Fig. 5 bewirkt die Maschinensteuerlogik 1% eine nutzbare Eingangssteuerung des Leistungsverstärkers 122. Gleichzeitig liefert sie über das Vorwärts-Rückwärts-Flip-Flop 1%2 und die Vorwärts- und Rückwärtssteuerausgangsleitungen 1%6 und 1%8 eine Richtungssteuerung. Außerdem steuert der Leistungsverstärker 122 den Antriebsmotor 12%, der seinerseits das bewegliche Element der Werkzeugmaschine 16 bewegt. Wie bei der vorherigen Ausführungsform, so werden auch hier die Bewegungen des Antriebsmotore 12% durch einen Positionssensor 126 und einen Geschwindigkeitssensor 128 erfaßt, wobei die Ausgänge dieser Geräte über Stellungs- und Geschwindigkeitsrückkopplungsleitungen 130 bzw. 132 zurückgeführt werden. Außerdem ist ebenfalle wie in Fig. ein Totgangsteuergatter 136 in der Stellungsrückkopplungs-
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leitung 130 vorgesehen. Das Totgangsteuergatter wird jedoch auf andere Weise angesteuert.Jeweils dann, wenn das Vorwärts-Rtickwärts-Flip-Flop i44 eine Richtungsumkehr verlangt, erscheint am Ausgang des Oder-Gatters 166 ein Signal, das auf einen Schließanschluß 172 des Totgangsteuergatters 136 gegeben wird. Es wird verhindert, daß Positionssignale des Antriebsmotors 124, die vom Positionssensor 126 geliefert werden, zur Maschinensteuerlogik 14 gelangen. Wenn jedoch der in der Werkzeugmaschine 16 vorhandene tote Gang überwunden ist und das Maschinenbett oder das andere bewegliche Element sich zu bewegen beginnt, so wird diese Bewegung durch einen Beschleunigungsmesser 17^· erfaßt, der an dem beweglichen Element der Werkzeugmaschine angebracht ist. Der Ausgang des Beschleunigungsmessers wird auf einen Gatteröffnungsanschluß 17^ des Totgangsteuergatters 136 gegeben. Dadurch wird das Gatter geöffnet, so daß Signale vom Positionssensor 126 zur Maschinens t euerl ogik 14 gelangen können.
Diese Ausführungsform arbeitet somit unabhängig von der Größe des im System vorhandenen toten Ganges und kompensiert automatisch jede eventuell auftretende Totgangsänderung.
Fig. 7 zeigt in teils schematis eher Form den Leistungsverstärker zum Steuern von Drehzahl und Drehrichtung des Antriebsmotors 124. Der Antriebsmotor 124 liegt an zwei Ausgangsanschlüssen 175 einer Schaltbrücke 176. In der Brücke 176 liegt je ein Zweig zwischen einem Ausgangsansehluß 175 und einem Eingangsanschluß 177· Jeder Zweig enthält einen Gleichrichter .178 auf jeder »Seite des Aus gangs ans chlus se s 175· Die Gleichrichter sind so geschaltet, daß der Strom an den Eingangsklemmen 177 in der gleichen Richtung fließt. Sämtliche Gleichrichter 178 sind als Thyristoren ausgeführt. Der Steueranschluß jedes Thyristors steht mit der Sekundärseite eines zugeordneten Schalttraneformators 132 in Verbindung. Die Eingangsanschlüsse 177 der Gleichrichterbrücke liegen an Masse bzw· am Leistungsanschluß 184 des Leistungsverstärker s 122·
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Die Schalttransformatoren 182 sind paarweise zusammengeschaltat, wobei jedes Paar die Schal ^transformatoren für die Thyristoren 178 in verschiedenen Zweigen und auf der gegenüberliegenden. Seite der Ausgangsanschlüsse 175 der Brücke 176 aufweist. Jedes Paar der abwechselnd angeschlossenen Schalttransformatoren 182 erhält Signale über zugeordnete Vorwärts™ und Rückwärts-Oder-Gatter I85 bzw. 186.
Das Vorwärts-Od@r-Gattar 185 erhält Signale voa eines ersten Paar Drehmomentstsuer-Und-Gatter 137 und 188, während das Rückwäi-ts-Oder-Gatter 186 Signale von einem zweiten Paar Drehmomentsteuer-Und-Gatter 189 und 190 erhält» Das erste und das zweite Paax Drehmojasntsteuer-Und-Gatter 187» 138 und 189, 190 erhalten SignaXe von einem Ausblendgenerator 19^» von den Ausgangsleitungen 146 und lh& der Vorwärts-Rüekwärte-Flip-Fl op-Schaltung ihk und von positiven and negativen Bi-ehaomentsteueranschlüssen 192 und 193 der· Geschwindiekeitssteuer-
LFig. T) schaltungen 13^·« Der Ausblendgeneratoi" 19 V» der eine Reihe schneller und genau getrennter Impulse■erzeugt, liegt an. einem Eingang jeder Und-Gatter-Schaltung 18?, 183, 1S9 und 190. Die Vorwärts©teueiTi^sgangsleitiing ih6 des Vorwärts-Rückwärts-Flip-Flops 1'^? ist an einen Eingang jeweils des ersten Paares der Und-Gatter I87 und I88 angeschlossen, während die Rückwärtssteueraasgangsl eitung 1!i8 an je einen Eingang der zweiten ünd-Gatter-Schalturxg 189 und 190 angeschlossen ist» Der positive DrehmoBientanschluß 192 ist mit eine::: Eingang einer der Und-Gatter-Schaltungen in jedem Paar verbunden, d.h« mit den Schaltungen 187 und 189» während der negative Drehmomentanschluß 193 rait einem Eingangsanschluß der übrigen Und-Gatter 188 und 190 verbunden ist.
Wie sich aus Obigem ergibt, zünden die Thyristoren 178 jeweils dann, wenn der Transformator 182, mit dem sie in Verbindung stehen, ein Signal von seinem angeordneten Vorwärts- oder Rückwärts-Oder-Gatter I85 oder 186 erhält. Dies wiederum erfordert eine Koinzidenz von Signalen an einem der zugeordneten Drehmomentsteuer-Und-Gatter 187| 18SS j89 oder 190.
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Die Eingänge der Drehmomentsteuer-Und-Gatter sind so gewählt, daß Iraner nur eines dieser Gatter in einem bestimmten Zeitpunkt Ausgangeeignale für die zugeordneten Vorwärts- oder Rückwärts-Und-Gatter 185 oder 186 erzeugt.
Das Vorwärts-Oder-Gatter I85 erzeugt immer dann Ausgangssignale für seine zugeordneten Transformatoren 182, zum Schalten der zugeordneten Thyristoren 178« die einen Vorwärt se tr om durch den Antriebsmotor 124 fließen lassen, wenn eine Koinzidenz der Signale vom Aueblendgenerator 191 der Vorwärtesteuerausgangsleitung 146 und des positiven Drehmoment an Schlusses 192 gegeben ist. Das Vorwärts-Oder-Gatter 185 erzeugt ebenfalle Ausgangseignale, wenn eine Koinzidenz von Signalen vom AusblendgeneratOr 1911 der Rückwärtssteuerauegangsleitung i48 und dem negativen Drehmomentanschluß vorhanden ist.
Dagegen erzeugt das RUckwärts-Oder-Gatter 186 Ausgangssignale für seine zugeordneten Transformatoren 182 zum Schalten der zugeordneten Thyristoren 178 für einen Rückwärtsstrom zum Antriebsmotor 124 immer dann, wenn eine Koinzidenz der Ausgange vom Ausblendgenerator 1911 der Rückwärtssteuerausgangsleitung 148 und dem positiven Drehmomentanschluß 192 vorhanden ist oder wenn eine Auegangskoinzidenz vom Ausblendgenerator 1911 der Vorwärtesteuerauegangsleitung i46 und dem nega- { tiven Drehmomentanschluß 192 vorliegt.
Die Richtung des Stromflusses durch den Motor 124 wird dadurch von der Kombination der Ausgänge der Vorwärts- und Rückwärtsauegangeleitungen 146 und 148 und der positiven und negativen Drehmomentanschlüsse 192 und 193 gesteuert. Wenn der Motor 124 vorwärts laufen soll, werden Signale auf die Vorwärtssteuerausgangsleitung 146 und den positiven Drehmomentanschluß 192 gegeben. Bei unzulässig großer Motordrehzahl tritt jedoch ein Signal am negativen Drehmomentanschluß 193 auf, das die Stromrichtung durch den Motor infolge Schaltung der anderen Thyristoren 178 umkehrt. Auf die gleiche
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¥eise werden bei einem Rückwärtslauf des Motors Signale auf die Rückwärtssteuerausgangsleitung 148 und auf den positiven Steuerausgangsanschluß 192 gegebnen. Bei unzulässig großer Motordrehzahl tritt ein Signal am negativen Drehmomentanschluß 193 auf, das ebenfalls die Stromrichtung umkehrt.
Der Leistungsverstärker 122 weist einen Eingangsanschluß 19^ auf, der Signale von der bistabilen Flip-Flop-Schaltung 116 der Maschinensteuerlogik \k erhält. Jedes dieser Signale wird der Basis eines ersten Eingangstransistors 195 zugeführt. Wenn am Eingangsanschluß 194 Massepotential liegt, ist der erste Eingangstransistor 195 abgeschaltet, woraus Massepotential am Basisanschluß des zweiten und dritten Eingangstransistors 196 bzw. 198 resultiert, so daß auch diese Transistoren abgeschaltet bleiben. Die drei Eingangstransis toren 195» 196 und 198 sind vom NPN-Typ.
Der Kollektor des zweiten Eingangstransistors 196 steht mit der Basis von drei Leistungstransistoren 200, 202 und 204 in Verbindung. Diese Leistungstransistoren sind vom PNP-Typ. Ihre Emitter sind über Widerstände 206 an einen Hauptversorgungsanschluß 208 gelegt. Die Kollektoren der Leistungstransistoren 200, 202 und 204 liegen sämtlich über eine gemeinsame Diode 210 am Leist ungsversorgungsanschluß 184.
Die Kollektoranschlüsse des zweiten und des dritten Eingangstransistors 186 und 198 sind über zwei Eingangedioden 212 und über den Emitter- und den Kollektoranschluß des vierten Eingangstransistors 21k an dßn B+ -Spannungsversorgungsanechluß gelegt.
Das nutzbare Eingangssteuersignal des bistabilen Flip-Flops schwankt zwischen Massepotential und einer positiven Spannung. Wenn am Eingangsanschluß 194 Massepotential liegt, bleibt der erste Eingangstransistor 195 abgeschaltet und am Basisanschluß des zweiten und des dritten Eingangstränsistore 196 bzw. 198 liegt weiter Massepotential, so daß sie ebenfalls abgeschaltet
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bleiben. Gleichzeitig wird jedoch über den Versorgungsanschluß B+ positive Spannung sowohl der Basis als auch dem Kollektor des vierten Eingangstransistors 214 zugeführt, so daß dieser leitet. Die Spannung am Emitter des vierten Eingangstransistors 214 weist somit ein positives Potential auf, das über eine weitere Diode 216 zum Basisanschluß des ersten, zweiten und dritten Leistungstransistors 200, 202 und 204 gelangt und diese Transistoren im abgeschalteten Zustand hält.
Wenn das Potential am Eingangsanschluß 194 auf einen positiven Wert ansteigt, so wird dazu der erste Eingangstransistor leitend· Infolgedessen steigt die Spannung an der Basis des zweiten und des dritten Eingangstransistors 196 und 198 an, so daß alle drei Transistoren leitend sind. Wenn diese drei Transistoren leitend sind, sinkt die Spannung an ihren KoI-lektoranschlüssen ab und dieses abnehmende Potential gelangt über die Diode 216 zur Basis der Leistungstransistoren 200, 202 und 204. Dadurch werden die Leistungstransistoren selbst leitend, wodurch ihre Kollektorspannung und damit auch die Spannung am Leistungsausgangsanschluß 184 ansteigt. Damit folgen die Sρannungsänderungen am Leistungsausgangsanschluß 184 den Spannungsänderungen am Eingangsanschluß 194. Die Signale am Eingangs anschluß 194 steuern somit die Leistungsabgabe am Leistungsansohluß 184 auf die Gleichrichterbrücke 176 und damit zum Antriebsmotor 124.
Es wird darauf hingewiesen, daß durch das bloße Anlegen von Spannung an die Gleichrichterbrücke 176 über den Leistungsversorgungsanschluß 184 die Brücke noch keine Leistung an den Antriebsmotor 124 abgibt. Dies ist vielmehr nur dann der Fall, wenn bestimmte Thyristoren 178 durch Signale vom Ausblendgenerator 191 gezündet werden, so daß Strom durch die Brücke 176 fließt* Dies geschieht zu dem Zweck, um eine Zeitspanne zwischen der Zeit, in der die Leistungstransistoren 200, 202 und 204 leitend werden, zu ermöglichen, so daß diese
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Transistoren voll gesättigt oder voll leitend sind, bevor der StroDjfluß über die Gleidirichterbrücke 176 einsetzt· Außerdem wird durch den, Ausblendgenerator 191 die HauptleistungsVersorgung genauer*
Zwischen dem Leistungsversorgungsanschluß 184 und einem negativen Spannungsanschluß 222 liegt ein Clearingtransistor 220· Der Clearingtransistor 220 wird normalerweise durch den Ausgang eines DifferentialVerstärkers 224 nichtleitend gehalten. Der Differentialverstärker 224 seinerseits erhält Signale über einen Anschluß 226 (clamp sense terminal) und über einen Widerstand 228 (clamp sense resistor), wodurch das Vorhanden-
sein oder NichtVorhandensein von Strom in den Widerständen 206 naehgewie sen wird, Wenn, die Leistungstransistoren 200, 202 und ZOk abgeschaltet sind, hört der Stromfluß durch die Widerstände 206 auf. Diese Information wird erfaßt und auf den Differentialverstärker 224 gegeben, der darauf das Potential an der Basis des Clearingtransiators 220 erhöht, s ο daß diesel' leitend wird. Das Potential am Leis tungsversorgutigs» anschluß 184 wird dadurch auf einen negativen Wert abgesenkt» Dadurcii werden irgendwelche positiven Restspannungen entfernt, die an der Brücke 176 vorhanden sein können und einen der Thyristoren 178 in leitendem Zustand halten könnten. Die Clearingtransistoreaa 220 gewährleisten somit, daß zu dem
fc Zeitpunkt, zu dein die Leistungstransistoren 200, 202 und 204 der Brücke 176 keinen Strom mehr liefern und daß diese Schaltung keinen Strom mehr an den Antriebsmotor 124 abgibt. Dadurch wird das Abstoppen des Motors an einer genau bestimmten Stelle sichergestellt, während gleichzeitig eine schnelle Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors ermöglicht wird·
Durch die Erfindung wird somit die Verwendung sehr schneller Computerdaten zur Steuerung elektrischer Antriebe ermöglicht. In der Vergangenheit ergaben sich Schwierigkeiten, wenrc es darum ging, daß die Motorsteuerung genau zur Geschwindigkeit der vom Computer verarbeiteten Motorbefehle passen mußte. Dies kam dadurch ai.stande5 daß die Motorantriebsströme im
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Vergleich zu den Strömen der Daten oder Steuersignale sehr groß waren und das Schalten und Verstärken dieser Ströme genügend Zeit erforderte, um die Transistoren und anderen elektrischen Schaltelemente in Sättigung zu bringen.
Im vorliegenden Fall wurde jedoch die Stromverstärkung für den Motorantrieb vom Stromschaltteil getrennt. Das Schalten, dme die Stromumkehr im Motor bewirkt, kann mit sehr hoher Geschwindigkeit erfolgen und hängt nicht, wie bei den bekannten Einrichtungen, von der Verstärkung des Stromes ab. Darüber hinaus läßt sich das Schalten mit hoher Geschwindigkeit zur sehr genauen Motordrehzahlsteuerung verwenden, da der RUokwärtsstrom, sobald eine Überdrehzahl erfaßt ist, sehr schnell und zeitlich genau gesteuert, zugeführt werden kann.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    M A Werkzeugmaschinen^teuerung, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Erzeugung von Signalen, die die von einer Werkzeugmaschine auszuführenden Arbeitsgänge angeben, durch Einrichtungen zur Aufzeichnung der erzeugten Signale in einem Speichermedium und durch Einrichtungen zur gleichzeitigen Abgabe der Signale an eine Werkzeugmaschine, wobei während der Formulierung des aufgezeichneten Programms von der Maschine ein Prototyp gefertigt wird.
    2. Steuerung nach Anspruch 1, wobei im Speichermedium ein codiertes Programm gespeichert wird, gekennzeichnet durch Anzeigeeinrichtungen zur aufeinanderfolgenden Anzeige mehrerer Adressen entsprechend den verschiedenen, in das Programm einzufügenden Datentypen, durch Wahleinrichtungen zur Wahl der Größe der in das Programm der angezeigten Adressen einzufügenden Daten und durch Dateneingangseinrichtungen, die die gewählten Daten dem Speichermedium zuführen und die so angeordnet sind, daß sie im Betrieb zur Anzeige einer anderen Adresse die Schaltfolgen der Anzeigeeinrichtung erhalten.
    3. Steuerung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Anzeige der für jede Adresse gewählten Daten vor Inbetriebnahme der Dateneingangseinrichtung.
    k. Steuerung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Löschen unerwünschter Daten in der Datenwahleinrichtung vor Inbetriebnahme der Dateneingangseinrichtung.
    5. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenwahleinrichtung Einrichtungen zur aufeinanderfolgenden Wahl der Datengröße jeder Adresse auf der Basis Zahl für Zahl aufweist.
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    .6. Steuerung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Sperren des Betriebs der Dateneingangseinrich- - tung vor der vollständigen Wahl der Daten jeder Adresse.
    7· Steuerung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Aufzeichnen der Information jeder Adresse auf einem Abschnitt eines Aufzeichnungsmediums und durch Einrichtungen zum Veiterbewegen des Aufzeichnungsmediums zu einem anderen Segment nach jedem Betrieb der Dateneingangseinrichtung.
    8. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein erstes Speicherregister zur Speicherung der die gewünschte Position eines beweglichen Elementes der Werkzeugmaschine wiedergebenden Signale,durch ein zweites Speicherregister zur Speicherung der die tatsächliche Position des beweglichen Elementes wiedergebenden Signale, durch einen Positionssignalgenerator in Verbindung mit dem beweglichen Element, der in Abhängigkeit von dessen Stellung Signale erzeugt und auf das zweite Speicherregister überträgt, durch einen Antrieb, der die Größen der Signale, die im ersten und zweiten Register gespeichert sind, vergleicht,und durch eine Antriebsumkehreinrichtung, die in Abhängigkeit vom Ausgang der Vergleichseinrichtung anspricht und die Richtung des Antriebs so steuert, daß die Größendifferenz der im ersten und zweiten Register gespeicherten Signale ein Minimum erreicht.
    9. Steuerung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Differenzsignalspeicher zum Speichern eines Signales entsprechend der Differenz der Größe der Signale im ersten und zweiten Register, durch Einrichtungen zur Weitergabe der Signale vom Positionssignalgenerator zum Differenzsignalspeicher, um die Größe des darin gespeicherten Signales zu reduzieren, und durch auf die Signalgröße in diesem Differenzsignalspeicher ansprechende Einrichtungen zur Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit des Antriebes.
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    10. Steuerung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch weitere Signalvergleichseinrichtungen zum Verringern der Arbeitsgeschwindigkeit des Antriebes, wenn sich die zu vergleichenden Signalgrößen, der Gleichheit nähern.
    11. Steuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Signalvergleichseinrichtung einen ersten Zähler aufweist, Mittel, um dem Zähler Taktimpulse zuzuführen, eine Koinzidenzerfassuhgseinrichtung, Einrichtungen, die zunächst die Signale des Speicherregisters vergleichen, das die kleinere Signalgröße enthält, mit den gezählten Taktimpulsen im ersten Zähler und bei Erfassung einer Koinzidenz in der Koinzidenzerfassungeeinrichtung die nachfolgenden Taktimpulse sowohl zum ersten Zähler und zu einem zweiten Zähler leiten, um die Signale des ersten Speicherregisters mit den gezählten Taktimpulsen im ersten Zähler zu vergleichen und um beim nachfolgenden Erfassen einer Koinzidenz in der Koinzidenzerfassungseinrichtung die Zuführung von Taktimpulsen zum zweiten Zähler zu beenden, so daß in diesem ein Signal gezählt wird entsprechend der Signalgrößendifferenz in den Speicherregistern, Mittel, um Signale vom ersten Positionssignalgenerator zur Herabsetzung des Zählerstandes im zweiten Zähler letzterem zuführen zu können und Einrichtungen zur Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit des Antriebes in Abhängigkeit von der Reduktion des Signales im zweiten Zähler auf eine bestimmte Größe.
    12. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Steuern der Arbeitsrichtung des Antriebes bei der Bewegung eines Elementes in eine bestimmte Position, gekenn- y zeichnet durch ein erstes Pufferregister, in das Signale, die die vorgegebene Position wiedergeben, in digitaler Form in Stellen zunehmender Bedeutung eingespeichert werden, durch ein Positionsmeßgerät zur Erzeugung von digitalen Signalen zur Wiedergabe der tatsächlichen Position des Elementes, durch ein Positionsspeicherregister zur Aufnahme
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    und Speicherung von Signalen des Positionsmeßgerätes an Stellen zunehmender Bedeutung, durch ein Prüfgerät, das die Register abtastet und die Signale in zugeordneten Stellen vergleicht, wobei an den Stellen größter Bedeutung begonnen wird und eine Weiterbewegung in Richtung auf die Stellen geringster Bedeutung erfolgt,.und durch Schalteinrichtungen, die auf die erste Differenz während der Arbeit de· Prüfgerätes ansprechen und die Richtung des Antriebes gemäß dem Register, das das Signal, das die grüßte Zahl wiedergibt, enthält, schalten.
    13* Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Steuern einer Maschine gleichzeitig mit mehreren Instruktionen, gekennzeichnet durch einen Maschinendatenspeicher zum gleichseitigen Speichern mehrerer Signalgruppen, wobei jede Gruppe eine Instruktion wiedergibt, und wenn die Gruppen den Speicher in einer bestimmten Folge zugeführt werden, durch einen Signalgenerator zur Erzeugung einzelner Signale entsprechend einzelnen Befehlen, durch Einrichtungen "zur Weiterleitung des Ausganges des Signalgeneratore zum Maschinendatenspeicher und durch Einrichtungen, die auf den Eingang einer Gruppe von Signalen vom Generator in den Speicher ansprechen und die folgende Signalgruppe in der gegebenen Folge kennzeichnen.
    \h% Steuerung nach Anspruch 13· dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgenerator ein Register zum Zählen der Signale einer Gruppe und sur aufeinanderfolgenden Eingabe der Signale in das Register aufweist·
    15· Steuerung nach Anspruch lh, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Weitergabe des Ausganges des Signalgenerators ein Prüfgerät aufweist, das die Signalinformation im Register prüft, registriert und zum Maschinendatenspeicher weitergibt.
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    Λ ■ :■
    16. Steuerung nach Anspruch 15 mit einer Einrichtung, die auf den Eingang jeder Signalgrupge anspricht, gekennzeichnet durch einen Adressenf.olgezähler, der auf die aufeinanderfolgenden Eingangssignale anspricht und verschiedene, eine neue Adresse wiedergebende Signale erzeugt, durch eine Anzeigeeinrichtung, die auf die differenten Signale anspricht ,entsprechend differente Adressenanzeigen bewirkt, und durch Einrichtungen zur Weitergabe der Eingangssignale zum Adressenfolgezähler jeweils dann, wenn das Prttgerät seine Arbeit beendet hat.
    17· Steuerung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Einrichtung zum Aufzeichnen der Signale des Signalgeneratore enthält.
    18. Steuerung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung die Signale auf einem Abschnitt des Aufzeichnungsmediums aufzeichnet und das Aufzeichnungsmedium auf einen neuen Abschnitt weitereehaltet« wenn eine neue Signalgruppe vom Generator dem Speicher zugeführt wird.
    19· Steuerung nach einem der vorhergehenden Anspruch· alt einer Einrichtung zur Steuerung dee toten Ganges, gekennzeichnet durch einen ersten Signalspeicher zuat Speichern der eine gewünschte Position eines Maschinenelementeβ wiedergebenden digitalen Signale, durch einen zweiten Signalspeicher zum Speichern der digitalen Signale« die die tatsächliche Position eines Antriebes für dieses Maschinenelement wiedergeben, durch Einrichtungen zum Vergleichen der Signale im ersten und zweiten Signalspeicher und zum entsprechenden Steuern des Antriebs durch Positionssensoren zum Erzeugen digitaler Signale in Abhängigkeit von Bewegungen des Antriebes« durch Rückkopplungeeinrichtungen zur Übertragung von Signalen von den Positionssensoren zum zweiten Signalspeicher, durch Einrichtungen, die auf die Ausgänge der Vergleichseinrichtung,
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    BAD OBIGiNAk
    die eine Umkehr der Richtung des Antriebes vorgibt, ansprechen und ein Totgangsignal erzeugen, -und durch auf* das Totgangsignal ansprechende Einrichtungen, die den Durchgang einer Anzahl Signale entsprechend der Größe des vor-• handenen Totgangs im System über die Rückkopplungseinrichtungen sperren.
    20. Steuerung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Totgangsignal ansprechende Einrichtung in der Rückkopplungseinrichtung eine Gatterschaltung enthält sowie eine Gattersteuereinrichtung, die das Gatter beim Auftreten eines Totgangsignales schließt und es nach dem ä Auftreten dieser Anzahl von Signalen wieder öffnet.
    21. Steuerung nach Anspruch 20 mit einer Gattersteuereinrichtung, gekennzeichnet durch einen Totgangzähler, der beim Auftreten eines Totgangsignales Signale von der Rückkopplungseinrichtung erhält, durch eine der Anzahl der Signale gleichende Kapazität des Zählers und durch einen derartigen Anschluß des Zählers, daß die Gatterschaltung nach erreichter Zählung der Anzahl Signale geöffnet wird.
    22. Steuerung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Gattersteuereinrichtung ein direkt auf das Maschinenelement montiertes Gerät zur Erfassung der Bewegung auf- ™ weist sowie eine Einrichtung, die die erfaßten Ausgangsbewegungssignale vom Bewegungserfassungsgerät zum Öffnen der Gatterschaltung weitergibt.
    23. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Stromumkehreinrichtung, gekennzeichnet durch zwei Eingangsanschlüsse für Gleichspannung, durch zwei Ausgangsanschlüsse, von denen jeder über einen Zweig mit den Eingangeanschlussen verbunden ist und jeder Zweig mindestens einen Thyristor aufweist, der im eingeschalteten Zustand den Strom vom einen Eingangsanschluß zum anderen
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    ^ BADORIÖiNAL
    Ausgangsanschluß und von jedem Aus gangs ans chluß zu dem anderen Eingangs ans chluß durchläßt, und durch eine Einrichtung zum abwechselnd paarweisen Schalten der Thyristoren, wobei in jedem Paar die Thyristoren zwischen verschiedene Eingangs- und Ausgangsanschiüsse geschaltet sind.
    2k. Steuerung nach Anspruch 23» gekennzeichnet durch Einrichtungen zur intermittierenden Abgabe einer Gleichspannung an den Eingangs anschluss en.
    25· Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Impulsreihe und zum Steuern der Breite der Impulse,um eine Nutzfaktorsteuerung zu erreichen mit einem Transistorleistungsverstärker, d er von den Impulsen gesteuert wird, einem Elektromotor, durch eine Schaltung, die den Motor suit dem Ausgang des Verstärkers verbindet, gekennzeichnet durch Schalters Ausblendeinrichtungen zum Erzeugen einer schnellen Folge von Schaltimpulsen und durch Einrichtungen, zur Weitergabe der Schaltimpulse su den Sehalteinrichtungen, wobei der Transistorleistungsvers tärker erst, dasin Strom führt, wenn er voll stromleitend ist.
    26. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Elektromotor, durch eine Stromumsteuereinrichtung mit zwei Eingangsanschlussen zum Steuern der Drehrichtung des Motors je nachdem, welcher der Anschlüsse Eingangssignale erhält, durch Einrichtungen zur Drehrichtungesteuerung des Motors mit Anschlüssen für Vorwärts- und Rückwärtslauf, an denen Signale in Abhängigkeit von der gewünschten Drehrichtung des Motors erzeugt werden, durch Einrichtungen zum Steuern des Moto drehmoments mit Anschlüssen für positives und negatives Drehmoment, an denen Signale in Abhängigkeit der Richtung, in der die Drehrichtung des Motors geändert werden soll, erzeugt werden, durch vier Signalkoinzidenzerfassungsschaltungen, wobei die erste Schaltung auf die Koinzidenz
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    von Signalen der Anschlüsse für Vorwärtslauf und positives Drehmoment anspricht, die zweite auf die Koinzidenz von Signalen von den Anschlüssen für Vorwärtslauf und negatives Drehmoment, die dritte auf die Koinzidenz von Signalen der Anschlüsse für Rückwärtslauf und positives Drehmoment und die vierte auf die Koinzidenz von Signalen der Anschlüsse für Rückwärtelauf und negatives Drehmoment,und durch Einrichtungen zur Weitergabe der Ausgänge der ersten und vierten Signalkoinzidenzerfassungsschaltung auf einen der Eingangsanschlüsse und zur Weitergabe der Ausgänge der zweiten und dritten Signalkoinzldenzerfassungsschaltung auf den anderen Eingangsans cnluß.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6043261B2 (ja) * 1980-10-30 1985-09-27 ファナック株式会社 主軸回転位置制御方式
US4380796A (en) * 1980-12-05 1983-04-19 Kearney & Trecker Corporation Portable control box for computer numerically controlled machine tools
JPS5868111A (ja) * 1981-10-20 1983-04-22 Fanuc Ltd バツクラツシユ補正方式
JPS58175003A (ja) * 1982-04-07 1983-10-14 Fanuc Ltd 数値制御指令方式
FR2540336B1 (fr) * 1983-02-03 1986-08-08 Electromeca Sa Procede et dispositif de commande des deplacements d'une piece et leur utilisation dans une machine de ramassage de foin
WO2017060031A1 (en) * 2015-10-06 2017-04-13 Belimo Holding Ag Actuator and method of operating the actuator
KR20220057355A (ko) * 2020-10-29 2022-05-09 삼성전자주식회사 호스트 및 스토리지 시스템을 포함하는 컴퓨팅 시스템 및 컴퓨팅 시스템의 동작 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3022501A (en) * 1956-05-28 1962-02-20 Gen Electric Drawing tape programmer
US3209996A (en) * 1957-03-07 1965-10-05 Selby International Inc Apparatus for preparing digital record
DE1214823C2 (de) * 1960-02-15 1974-12-05 Andre Corbaz Verfahren zum UEbertragen eines Musters mittels elektrischer Impulse auf einen Programmtraeger fuer die Nadelwahl einer automatischen, mehrsystemigen Strickmaschine, insbesondere Rundstrickmaschine
US3122310A (en) * 1962-06-13 1964-02-25 Monarch Machine Tool Co Programmer
US3171593A (en) * 1962-12-05 1965-03-02 Andrew W Knapp Information storage device and perforating apparatus
US3286915A (en) * 1964-06-23 1966-11-22 Ibm Programming terminal

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