DE2001935C2 - Digitale Steuereinrichtung zur Steuerung von Vorschubbewegungen - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

c) die vom Interpolator (Fig. 3) bereitgestellten Steuersignale jeweils die Form eines binär codierten Parallelbitwortes haben, das die Anzahl der jeweils zurückzulegenden Vorschubwegelemente darstellt, und

d) der Anfangszählerstand des Befehlszählers (42) jeweils nach Beendigung einer vorangegangenen Hochzählung durch das nächste bereitgestellte Parallelbitwort für die nächste Hochzählung voreingestellt wird.

Die Erfindung betrifft eine digitale Steuereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs.

Das Anwendungsgebiet der Erfindung umfaßt insbe< sondere numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen, Zeichenmaschinen und dergleichen.

Bei dem Interpolator einer solchen digitalen Steuereinrichtung handelt es sich um einen Spezialrechner, der die, die Vorschubbefehle darstellenden Eingabedaten beispielsweise über ein Lochband oder Magnetband erhält und diese Vorschubbefehle für jede Dimension des betreffenden Koordinatensystems, in welchem die Vorschubbewegungen stattfinden sollen, in eine Vielzahl von nacheinander zurückzulegenden, jeweils eine Anzahl von Vorschubwegelementen umfassenden Vorschubschritten aufteilt.

IQ Bei einer aus der US-PS 3173 001 bekannten digitalen Steuereinrichtung dieser Gattung ist der Befehlszähler der Folgeregelschleife über eine einkanalige Übertragungsleitung mit dem Interpolator verbunden und die vom Interpolator erzeugten und an den Befehlszähler übermittelten Steuersignale haben die Form serieller Impulse, von denen jeder Impuls ein Vorschubwegelement bestimmter Länge (0,0025 mm) verkörpert Diese vom Interpolator gelieferten Steuersignalimpulse werden vom Befehlszähler der bekannten

2Q Anordnung, der eine mit variabler Zählgeschwindigkeit arbeitende erste Zählerstufe enthält entweder zusätzlich zu den vom Taktimpuisgeber empfangenen Tfktimpulsen mitgezählt was zu einer Vorschubbewegung in der einen Richtung der betreffenden Koordinatenachse führt, oder aber von der Hochzählung der empfangenen Taktimpulse subtrahiert wodurch eine Vorschubbewegung in der entgegengesetzten Richtung der betreffenden Koordinatenachse herbeigeführt wird. Die Betriebsartwahl des Befehlszählers, d. h. ob der Befehlszähler die vom Interpolator empfangenen Steuersignalimpulse zur Zählung der Taktimpulse hinzuaddieren oder von dieser subtrahieren soll, erfolgt über eine besondere Steuerleitung.

Bei der bekannten Steuereinrichtung muß also für jeden zurückzulegenden Vorschubschritt eine Vielzahl einzelner, jeweils einem sehr kleinen Wegelement entsprechender Impulse vom Interpolator zum Befehlszähler übertragen werden, und da die sehr geringe Länge eines solchen Wegelementi einer sehr kleinen Verschiebezeit entspricht, ist zur j'euerung einer Vorschubbewegung eine ziemlich hohe Impulsfrequenz auf der Übertragungsleitung zwischen dem Interpolator und dem Befehlszähler erforderlich. Bei einer Wegelementlänge von 0.0025 mm ergibt sich beispielsweise bei üblichen Vorschubgeschwindigkeiten im Bereich von 1500 mm/min bis 4500 mm/min bei der Steuersignal-Übertragung vom Interpolator zum Befehlszahler eine Impulsfrequenz von etwa 10 000 Impulsen/s bis 30 000 Impulsen/s. Gerade hei dem in der Umgebung von Werkzeugmaschinen häufig auftretenden starken elektrischen Rauschen ist aber eine solche hochfrequente Signalübertragung sehr störempfindlich, da die Übertragungsorgane für ebenfalls hochfrequente Störsignale aufnahmefähig sind. Da bei der bekannten Einrichtung die jeweils zurückzulegenden Vorschubschritte jeweils durch eine Anhäufung von seriell übertragenen Steuersignalimpulsen dargestellt werden, führen bei der Übertragung infolge von elektrr.chen Rauschstörungen unterdrückte oder zusätzlich induzierte Impulse /u absoluten Fehlern der Vorschubbewegungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine digitale Steuereinrichtung der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß die Steuerung, um durch hochfrequentes Rauschen bedingte Fehler zu vermei» den, mit Hilfe sehr niedriger Steuersignalfrequenzen erfolgen kann, wobei trotzdem ein sehr genauer, glatter und kontinuierlicher Vorschubbewegungsverlauf ge· währleistet sein soll.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebene Anordnung gelöst.

Die Erfindung bringt den Vorteil, daß infolge der Steuersignalübertragung in Form von Parallelbitwörtern über eine mehrkanalige Übertragungsleitung jedes übertragene Steuersignal einen zurückzulegenden Vorschubschritt variabler Länge verkörpern kann, der einer Anzahl auseinandergereihter Wegelemente von beispielsweise 0,002£ mm entspricht Bei der erfindur.gsgemäßen Steuereinrichtung kann also mittels eines einzigen Steuersignals in Form eines Parallelbitworts jeweils die gleiche Information wie bei der bekannten Einrichtung mittels einer Vielzahl seriell übertragener Steuersignalimpulse übermittelt werden. Demzufolge beträgt die Steuersignalfrequenz bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung bei gleicher Informationsübermittlung nur einen Bruchteil der Steuersignalfrequenz bei der bekannten Einrichtung. Infolgedessen lassen sich die Übertragungsorgane so ausbilden, daß sie auf hochfrequente Impulse nicht ansprechen und deshalb eine Störung durch Rauschen oder andere hochfrequente Störsignale ausgeschlossen ist

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen im « einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig.! ein Blockschaltbild des Folgeregelteils einer digitalen Steuereinrichtung nach der Erfindung.

F i g. 2 die Arbeitsweise der in F i g. 1 gezeigten Anordnung erläuternde Signalformen, und so

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Interpolators der Steuereinrichtung.

Die Fig. 1 und 3 zeigen eine digitale Steuereinrichtung zur Steuerung von Vorschubbewegungen einer Werkzeugmaschine längs dreier Achsen X. Y und Z, 3> wobei F i g. 3 den die Steuersignale für die Vorschubbewegungen liefernden Interpolator und F i g. 1 den damit über eine Mehrkanalleitung 10 verbundenen Folgeregelteil der Steuereinrichtung zeigt. Lediglich die der X-Achse zugeordnete Folgeregelschleife ist in F i g. I vollständig dai gestellt, da die der Y- und der Z-Achse zugeordneten Folgeregelschleifen damit identisch sind.

Die Mehrkanalleitung 10 ist für die Übertragung von jeweils 14 Bit umfassenden Parallelbitwörtern ausgelegt und gemäß Fig. 1 mit einem Eingangswortregister 11 und außerdem mit einem Blockende-Dekodierer 12 verbunden, tin drei Bitstellen umfassender Abschnitt des Eingangswortregisters 11 dient zur Aufnahme eines die jeweilige Koordinatenachse bezeichnenden Wortabschnitts, der beispielsweise die Form »100« für die -Y-Achse. »010« für die >-Achse und »001« für die Z-Achse haben kann. Diese drei Bitstellen des Eingangswortregisters 11 sind parallel mn einem Achsendekodierer 13 verbunden, der den die jeweilige Koordinatenachse bezeichnenden Wortabschnitt deko- ss diert und dementsprechend über eine Leitung 14, 15 oder 16 eine dpr jeweiligen Achse zugeordnete Fingangstorschaltung 17 bzw. 18 bzw 19 ansteuert.

Die elf übrigen Bitstellen des Lingangsv.ortregisters 11, die zur Aufnhame des das leweils längs der betreffenden Koordinatenachse zurückzulegende Vorichubwegelement darstellenden Wortabschnitts dienen, »ind über Pärällelieltüngen 20 mit den drei Eingangstor' jchaltungen 17, 18 und 19 Verbunden, Die der yY-Achse xugeordnete Eingangstorschaltung 17 übermittelt bei Ansteuerung die, den das jeweils zurückzulegende Vorschubwegelement darstellenden Wortabschnitt bil· denden Vorschubdatenbits über eine Pafallelleitung 21 einem Register 22. In ähnlicher Weise ist die der K-Achse zugeordnete Eingangstorschaltung 18 und die der Z-Achse zugeordnete Eingangstorschaltung 19 über eine Parallelleitung 24 bzw. 27 mit einem Register 25 bzw. 28 verbunden. Jede der Eingangstorschaltungen 17, 18 und 19 gibt außerdem bei Ansteuerung ein Rückstellsignal über eine Leitung 23 bzw. 26 bzw. 29 an das Eingangswortregister 11 ab, so daß dieses zurückgestellt wird und sodann das nächste Parallelbitwort empfangen kann.

Jeweils am Blockende einer Gruppe von Parallelbitwörtern, weiche die Vorschubbefehle für das jeweilige Zeitintervall für sämtliche Koordinatenachsen darstellen, wird über die Mehrkanalleitung 10 ein Blockendesignal in Form einer besonderen Bitkombination übertragen, die vom Blockende-Dekodierer 12 festgestellt wird, der daraufhin einen monostabilen Multivibrator 30 ansteuert Dieser monostabile Multivibrator 30 erzeugt sodann einen Impuls bestimmter Dauer, der jeweils einem Eingang von drei UND-Gliedern 31, 32 und 33 zugeführt wird. Die drei UNP Glieder dienen zur Ansteuerung von den einzelnen Koordinatenachsen zugeordneten Ausgangstorschaltungen 64,71 und 76 bei Abruf der Vorschubdatenbits durch die der jeweiligen Koordinatenachse zugeordnete Folgeregelschleife.

Jede dpr Folgeregelschleifen, von denen nur die der /Y-Achse zugeordnete Folgeregelschleife vollständig dargestellt ist, weist einen Taktimpulsgeber 40 mit einer Taktfrequenz von 2048 kHz auf, dessen rechteckförmige Taklimpulse einerseits einem Referen?.zähler 41 und andererseits einem Befehlszähler 42 zugeführt werden, die jeweils elf Bitstellen enthalten. Der Referenzzähler 41 arbeitet als Frequenzteiler und erzeugt Rechteckimpulse mit einer Wiederholungsfrequenz von 1 kHz, indem er sein Aasgangssignal nach Zählung von jeweils 1024 Taktimpiilsen zwischen positivem und negativem Pegel ändert. Der Befehlszähler 42 arbeitet ebenfalls als Frequenzteiler mit gleicher Frequenzteilung wie der Referenzzähler und erzeugt ebenfalls rechteckfömige Befehlsimpulse, deren Phasenlage jedoch von derjenigen der Impulse des Refeienzzählers verschieden sein kann

Weiter enthält die Folgeregelschleife einen Drehgeber 43. der zur Feststellung der jeweiligen momentanen Istposition der Werkzeugmaschine längs der betreffenden Koordinatenachse dient und dessen itotor 47 mit der Abtnebsvvelle eines den Werkzeugmaschinenvorschub längs dieser Koordinatenachse bewirkenden Stellmotors 48 gekuppelt ist. Die beiden Statorwicklungen 45 und 46 des Drehgebers 43 sind mit den Ausgängen eines dem Referenzzähler 41 nachgeschaltcten Phasentrenners 44 verbunden, der die das Ausgargssignal des Referenzzählers bildenden Impulse in zwp· um 90 gegeneinander phasenverschobene Sinusschwingungen umsetzt. Die im Rotor 47 des Drehgebers 43 aufgrund der in den Statorwic'ch. gen 45 und 46 induzierten Signale haben jeweils eine von der jeweiligen Winkelstellung des Rotors mit Bezug auf die Statorwicklungen und somit von der jeweiligen Winkelstellung der Abtriebswelle des Stellmotors 48 abhängige Phasenlage mit Bezug auf die Impulse des Referenzzählers 41. Diese Ausgangssignale des Drehgebers 43 werden als Referenzimpulse über eine Leitung 51 einem Phäsenvergleichef 52 zugeführt, welchem außerdem die Befehlsimpulse des Befehlszählers 42 zugeführt werden. Die Phasefrabweichung zwischen den Referenzimpulsen und den Befehlsimpulsen stellt die Differenz zwischen der jeweiligen Istposition der

Werk?piigmaschine und der jeweiligen Sollposition dar. Das diese Phasenabweichung darstellende Ausgangssignal des Phasenvergleichers 52 wird von einem Verstärker 53 verstärkt und dient zur Steuerung des über ein Getriebe 49 den Maschinentisch 50 antreibenden Stellmotor 48 im Sinne einer Verminderung der Phasenabweichung bis auf den Wert Null.

Der Befehlszähler 42 ist über einen Mehrkanalleitungsabschnitt 60 mit der Ausgangstorschaltung 64 verbunden. Über diesen Mehrkanalleitungsabschnitt 60 wird der Befehlszähler 42 jeweils durch die Vorschubdatenbits voreingestellt und zählt sodann von diesem voreingestellten Zählerstand hoch. Die Voreinstellung des Befehlszählers erfolgt jeweils dann, wenn er den Zählerstand Null erreicht hat, d. h. wenn nach Erreichen des Maximalzählerstandes, in welchem sämtliche Bitstellen im 1-Zustand sind, sämtliche Bitstellen beim Auftreten des nächsten Taktimpulses vom 1-Zustand in der. G Zustand übergehen, ir: diesem Augenblick gibt der Befehlszähler an seinem Übertragungsausgang ein den Übergang vom Maximalzählerstand auf den Null-Zählerstand anzeigendes Signal an einen Übertragdetektor 61 ab, der seinerseits einen monostabilen Multivibrator 62 ansteuert. Dieser monostabile Multivibrator 62 legt sodann einen Impuls bestimmter Dauer über eine Leitung 63 b2w. 70 bzw. 75 an den zweiten Eingang des der jeweiligen Koordinatenachse zugeordneten UND-Glieds 31 bzw. 32 bzw. 33 an, das dann bei Koinzidenz des Impulses des monostabilen Multivibr> tors 62 mit dem Impuls des monostabilen Multivibrators 30 die der betreffenden Koordinatenachse zugeordnete Ausgangstorschaltung 64 bzw. 71 bzw. 76 ansteuert, so daß diese die jeweils im Register 22 bzw. 25 bzw. 28 zwischengespeicherten Vorschubdatenbits über den jeweils zugeordneten Mehrkanalleitungsabschnitt 60 bzw. 72 bzw. 77 an die Voreinstell-Eingänge des Befehlszählers 42 übertragen.

Außerdem bewirki die Ansteuerung der jeweiligen Ausgangstorschaltung 64 bzw. 71 bzw. 76. daß diese über eine Leitung 65 bzw. 73 bzw. 78 ein Rückstellsignal an das jeweils zugeordnete Register 22 bzw 25 bzw. 28 abgibt.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der in F i g. 1 dargestellten Anordnung unter zusätzlicher Bezugnahme auf F i g. 2 beschrieben.

Die über die Mehrkanalleitung 10 übertragenen Paralleibitwörter werden in Form von jeweils eine Wortgruppe umfassenden Blöcken übertragen, wobei die Wiederholungsfrequenz der Blockübertragung etwa 10 Hz bis 200 Hz beträgt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel um'ißt jeder Block vier Parallelbitwörter, von denen drei Wörter Vorschubdaten enthalten und das vierte Wort das Blockendesignal darstellt Es sei nun angenommen, daß die Vorschubdaten der drei ersten, jeweils aus dem die Koordinatenachse bezeichnenden Wortabschnitt und dem die Vorschubdatenbits enthaltenden Wortabschnitt bestehenden Paralleibitwörter eines übertragenen Blockes für die ΑΓ-Achse ein zurückzulegendes Vorschubwegelement von +100 Längeneinheiten (LE), für die y-Achse von — 75 LE und für die Z-Achse 0 LE versinnbildlichen (1 LE sei beispielsweise 0,0025 mm).

Das erste, über die Mehrkanalleitung 10 übertragene Parallelbitwort besteht also aus der die ,Y-Achse bezeichnenden Bitkombination »100« und der das ßinäräquivaient von iöO darstellenden Vorschubdaienkombination »00001100100«. Dieses ParaJIelbitwort wird dem Eingangswortregister 11 eingegeben, das die.

die Koordinatenachse bezeichnende Bitkombination an den Achsendekodierer 13 weitergibt. Dieser steuert über die Leitung 14 die X-Eingangstorschzltung 17 an, welche die Vorschubdatenbitkombination des in das Eingangswortregister eingespeisten Parallcibitwortcs in das X-Register 22 eingibt.

Gleichzeitig hat die angesteuerte X-Eingangstorschaltung 17 über die Leitung 23 das Eingängswortregister 11 zurückgestellt, das sodann das zweite Parallelbitwort empfängt. Dieses enthält die, die V-Achse bezeichnende Bitkombination »010« und die das Binäräquivalent von -75 darstellende Vorschubdatenbitkombination »1110110101«, bei welcher es sich um das Komplement des Binäräquivalents von +75 handelt, nämlich um das Binäräquivalent von (2048-75)= 1973. Der Achsenkodierer 13 steuert aufgrund der ihm übertragenen Bitkombination über die Leitung 15 die K-Eingangstorschaltung 18 an, welche dis Übertragung der Yorschubdalcnkornbinaf'on in ein* Y-Register 25 und gleichzeitig über die Leitung 26 die Rückstellung des Eingangswortregisters 11 bewirkt.

Nunmehr empfängt das Eingangswortregister U das dritte Parallelbitwort mit der die Z-Achse bezeichnenden Bitkombination »001« und der nur aus Nullen bestehenden Vorschubdatenkombination. Der Achsendekodierer 13 steuert aufgrund der ihm wiederum zugeführten Bitkombination über die Leitung 16 die Z-Eing; i>gstorschaltung 19 an, so daß die Vorschubdatenbitkombination in das Z-Register 28 eingegeben und gleichzeitig das Eingagnswortregister 11 über die Leitung 29 zurückgestellt wird.

Das folgende vierte Paralielbitwort wird vom Blockende-Dekodierer 12 als Blockendesignal erkannt, so daß dieser den monostabilen Multivibrator 31) ansteuert.

Wie F i g. 2 erkannen läßt, erscheint am Ausgang des X-Befehlszählers 42 beim Übergang vom Maximal-Zählerstand 2048 auf den Zählersland Null eine ansteigende Rechteckflankc 80. und in diesem Augen-

blick wird der Übertragdetektor 61 angesteuert, der den monostabilen Multivibrator 62 erregt, dessen über die Loi'ung 63 abgegebener Impuls in F i g. 2 mit 811 bezeichnet ist

Gleichzeitig mit dem .^-Befehlszähler gehen auch der

Y- und der Z-Befehlszähler auf den Null-Zählerstand über, was durch die ansteigende Rechteckflanke 82 bzw. 84 zum Ausdruck kommt, wobei jeweils der zugehörige monostabile Multivibrator einen Impuls 83 bzw. 8!5 abgibt. Die drei Befehlszähler arbeiten aber nicht

notwendigerweise synchron miteinander.

Zu dieser Zeit sind in den Registern 22, 25 und TS dl·: Vorschubdatenkombination zwischengespeichert und der monostabile Multivibrator 30 wird vom Blockende-Dekodierer 12 erregt, so daß er den in F i g. 2 gezeigten Impuls 86 erzeugt Dieser Impuls 86 gelangt an den jeweils ersten Eingang der UND-Glieder 31 bis 33.

Einige Zeit später erreichen die Befehlszähler jeweils, den Zählerstand 1024, so daß ihr Ausgangssignal durch die abfallende Rechteckflanke 87 bzw. 88 bzw. 89 vom positiven auf einen negativen Pegel springt. Beim nächsten Übergang der Befehlszähler auf den Zählerstand Null (ansteigende Rechteckflanke 91 bzw. 101 bzw. 111) erzeugt der monostabile Multivibrator 62' einen Impuls 90, der an den zweiten Eingang des

UND-Glieds 31 gelangt und die A"-Ausgangstorschaltung 64 ansteuert, so daß die das Binäräquivaient von. 100 darstellende Vorschubdatenbitkombmationen aus dem ^-Register 22 zur Voreinstellung des ΛΓ-Befehls-

Zählers 42 in diesen eingespeist wird. Der A"-Befehlszähler 42 wird also sofort auf den Zählerstand 100 voreingestellt. In gleicher Weise wird beim Übergang des K- und des Z- Befehlszählers auf den Null-Zählerstand von dein jeweils zugeordneten monostabilen Multivibrator ein Impuls 100 bzw. HO erzeugt, der an den jeweils zweiten Eingang des UND-Glieds 32 bzw. 33 gr'angt und das Einspeisen der zur BefehlszählervoreinsteJlung dienenden Vorschubdatenbitkombination ausdem K-Register25bzw.demZ-Regi.stef 28 in den K- bzw. den Z-Befehlszähler bewirkt.

Infolge der Voreinstellung des Λ"-Befehlszählers 42 auf den Zählerstand 100 erreicht dieser den Zählwert 1024 (abfallende Rechteckflanke 92) bereits 100 Takte früher als der Referenzzähler 41. so daß die Rechteckfianken 92, 93, 94, 95 und % gegenüber der Flanke 87 bzw. der Referenzzählerzählung phasenverschoben sind. Diese Phasenabweichung wird im Phasenvergleichei 52 festgestellt und in ein Steuersignal umgesetzt, das über den Verstärker 53 den Stellmotor 48 derart betätigt, daß die Phasenabweichung auf den Wert Null reduziert wird.

Der Y-Befehlszähler ist bei der Voreinstellung auf das Binäräquivalent von 1973 voreingestellt worden. Da diese Zahl größer als 1024 ist, nimmt das Ausgangssignal des Y- Befehlszählers wieder den negativen Pegel ein und erreicht 75 Takte später den Maximalzählerstand 2048. so daß eine ansteigende Rechteckflanke 102 auftritt. Der zugeordnete monostabile Multivibrator erzeugt in diesem Augenblick wiederum einen Impuls 103 zur Ansteuerung des UND-Glieds 32 und somit der K-Ausgangstorschaltung 71. Da das K-Register 25 jedoch bei der vorhergehenden Ansteuerung der KAusgangstorschaltung 71 zurückgestellt worden ist. ist sein Inhalt Null, so daß die Zählung des Y-Befehlszählers nicht beeinflußt wird.

Die Ausgangssignalflanken 104,105,106,107,108 des y-Befeh!szählers sind also um 75 Takte gegenüber der Zählung des zugehörigen Referenzzählers phasenverschoben, was durch den zugeordneten Phasenvergleicher festgestellt und in ein entsprechendes Steuersignal für den. der V-Achse zugeordneten Stellmotor urngesetzt wird.

Die Zählung des Z-Befehlszählers ist bei der Voreinstellung infolge des Multivibratorimpulses 110 nicht beeinflußt worden, da die im Z-Register 28 gespeicherte Vorschubdatenbitkombination dem Wert Null entsprach. Die Phasenlage des Ausgangssignals des Z-Befehlszählers bleibt also, wie die Flanken 112, 113, 114, 115, 116 zeigen, unverändert. Da der zugehörige Phasenvergleicher keine Phasenabweichung feststellen kann, findet keine Vorschubbewegung längs der Z-Achse statt.

Fig.3 zeigt einen im Prinzip bekannten Interpolator, der die, der Schaltung nach F i g. 1 über die Mehrkanal-Ieitung 10 zugeführten Parallelbitwortgruppen erzeugt.

Über eine Mehrkanaleingabeleitung 200 werden dem Interpolator für jede geradlinige Verschiebewegung des Maschinentisches Informationen eingegeben, welche den gesamten, längs einer Hauptachse (diejenige. Achse, längs welcher die größte Entfernung zurückzulegen ist) zurückzulegenden Verschiebeweg mit gewünschter Vorschubgeschwindigkeit, sowie jeweils Richtung und zurückzulegende Entfernung längs der X-Achse, der y-Achse und der Z-Achse darstellen. Diese Informationen gelangen in Form aufeinanderfolgender Paraüelbitwörter in einen Verteiler 201, der das erste empfangene Wort jedes Informationsblockes einem Hauptachsenregister 202, das zweite Wort einem Vorschubgeschwindigkeitsregister 203, das dritte Wort einem zlA"-Register 204, das vierte Wort einem Δ K-Register 205 und das fünfte Wort einem /uZ-Register 206 zuführt. Ein Teilerschaltkreis dividiert den Inhalt des Hauptachsenregisters 202 durch den Inhalt des Vorschubgeschwindigkeitsregisters 203. Das Ausgangssignal des Teilerschaltkreises 207 stellt die gesamte, für die Ausführung der Vorschubbewegung erforderliche Zeit dar. Dieses

ίο Ausgängssignal wird in einem Vervielfacher 208 mit einem bestimmten Wert multipliziert, der die gewünschte Wiederholungsfrequenz der Befehlszählerhochzählungen (etwa 10 bis 200 Hochzählungen pro Sekunde) darstellt.

Das Ergebnis dieser Multiplikation gibt die Gesamtzahl der an den Folgeregelteil zu übermittelnden Blöcke an und wird über eine Leitung 209 einem Dekrementzähler 210 und außerdem einem Register 211 eingegebea Vom Register 211 wird diese Zahl über eine Leitung 2IZ an Teiierschaitkreise 2Ί3, 2i4 und 2i5 übermittelt, die den Inhalt des zlX-Registers 204 bzw. des Δ Y- Registers 205 bzw. des ΔΖ- Registers 206 (längs der jeweils betreffenden Koordinatenachse zurückzulegender Verschiebeweg) durch diese Zahl dividieren. Die Ausgangssignale der Teilerschaltkreise 213,214 und 215 werden jeweils einem Komplementschaltkreis 216 bzw. 217 bzw. 218 zugeführt, der den Wert des jeweiligen Vorzeichenbits des Ausgangssignals des jeweiligen Teilerschaltkreises feststellt und das Ausgangssignal.

sofern das Vorzeichenbit einen negativen Wert signalisiert, vor der Weiterleitung invertiert.

Die Ausgangssignale der Komplementschaltkreise 216, 217 und 218 werden einem oX-Register 220. einem OK-Register 221 bzw. einem oZ-Register 222 zugeführt.

Diese drei letztgenannten Register dienen zur Zwischenspeicherung der von den Komplementschaltkreisen 216 und 218 abgegebenen Ausgangssignale und ergänzen diese jeweils durch die, die jeweilige Koordinatenachse kennzeichnende dreistellige Bitkombination.

Der Dekrementzähler 210 wird durch das Ausgang.' signal des Vervielfachers 208. das die Gesamtzahl der an den Folgeregelteil zu übertragenden Blöcke darstellt, voreingestellt. Infolgedessen gibt der Dekrementzähler 210 über eine Leitung 230 ein Ausgangssignal an den Einstelleingang eines Vierphasen-Taktimpulsgebers 231. der daraufhin mit bestimmter Frequenz zu schwingen beginnt Diese Schwingungsfrequenz ist gleich dem Wert, mit welcher der Vervielfacher 208 das Ausgangssignal des Teilerschaltkreises 207 multipliziert. Jede vollständige Schwingung des Vierphasen-Taktimpulsgebers 231 führt zur Erzeugung von vier aufeinanderfolgenden Impulsen, die über Leitungen 232,233,234 und 235 der Reihe nach eine dem (W-Register 220 nachgeschaltete Torschaltung 236, eine dem OK-Register 221 nachgeschaltete Torschaltung 238, eine dem όΖ-Register nachgeschaltete Torschaltung 239 und einen Blockende-Kodierer 240 ansteuern. Demzufolge werden nacheinander die Inhalte des oX-Registers 220, des 6 K-Registers 221 und des <5Z-Registers 222 über ein ODER-Glied 237 und anschließend das, das Blockende symbolisierende Parallelbitwort über die Mehrkanalleitung 10 zu der in Fig. 1 gezeigten Anordnung übertragen. Der jeweils dem Blockende-Kodierer 240 zugeführte Impuls gelangt außerdem an einen Dekrementeingang des Dekrementzählers 210 und vermindert dessen Zählerstand um den Wert 1.
Der Vierphasen-Taktimpulsgeber 231 bewirkt so>

viele Blockübertragungen über die Mehrkanalleitung 10, bis der Zählerstand des Dekrementzählers 210 auf Null vermindert worden ist. Sodann gibt der Deikrementzähler 210 über Leitungen 241 und 242 ein Rückstellsignal an den Rückstelleingang des Verteilers 201 und an den Rückstelleingang des Vierphasen-Taktimpulsgebers 231 ab. Das dem Verteiler zugeführte Rückstellsignal setzt diesen in seinen Anfartgszustand zurück, so daß der nächste Informationsblock über die Mehrkanal-Eingangsleitung 200 empfangen werden kann. Das dem Vterphasen-Taktimpulsgeber 231 zugeführte Rückstellsignal verhindert eine weitere Tätigkeit desselben, bis der Dekrementzähler 210 erneut eingestellt worden ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Digitale Steuereinrichtung zur Steuerung von Vorschubbewegungen eines Maschinen- oder Geräteteils, mit

   a) einem Interpolator, der aufgrund von Vorschubbefehle darstellenden Eingabedaten periodisch digitale Steuersignale erzeugt, weiche jeweils zurückzulegende Vorschubwegelemente darstellen, und

   b) einer dem Interpolator über eine Übertragungsleitung nachgeschalteten und einen Stellmotor enthaltenden Folgeregelschleife je Koordinatenachse, die ihrerseits aufweist:

   bl) einen Taktimpulsgeber, der Taktimpulse verhältnismäßig hoher Frequenz erzeugt,

   b2) einen dem Taktimpulsgeber nachgeschalteten als Frequenzteiler arbeitenden Referenzzähler zur Erzeugung von Impulsen verhältnismäßig niedriger Frequenz,

   b3) einen dem Referenzzähler nachgeschalteten, mit dem Stellmotor gekoppelten Drehgeber, der Referenzimpulse erzeugt, die eine von seiner jeweiligen Winkelstellung abhängige Phasenlage mit Bezug auf die Impulse des Referenzzählers haben,

   b4) einen ebenfalls dem Taktimpulsgeber nachgeschalteten und als Frequenzteiler mit gleicher Frequenzteilung wie der Refercrtzzähler arbeitenden Befehlszähler, dessen Zählung jedorh durch die vom Interpolator gelieferten Steuersignale beeinflußbar ist und der Befehlsimpulse erzeugt deren Phasenlage mit Bezug auf die vom Referenzzähler erzeugten Impulse von der Beeinflussung des Befehlszählers durch die Steuersignale abhängig ist, und

   b5) einen Phasenvergleicher, der die Phasenlage der Referenzimpulse und der Befehlsimpulse vergleicht und dessen die jeweilige Phasenatweichung darstellendes Ausgangssignal zur Steuerung des Stellmotors dient,