DE2017535C3 - Steueranordnung fur Kopierwerk zeugmaschinen - Google Patents

Description

Abtastebene auftreten, extrahiert. Eine neue Abtastebene wird jedoch nicht festgelegt, so daß diese bekannte Schaltungsanordnung bestimmte geometrische Beschränkungen aufweist (britische Patentschrift I 129 411).

Bekannt ist eine weitere Steueranordnung, mit der ein Modell selbsttätig in sämtlichen drei Koordinaten abgetastet wird. Hierzu wird ein Abtaststift über das Modell geführt, und seine in einer ersten und in einer /weiten Achse liegenden Koordinaten werden gemessen. Aus diesen Meßwerten werden erste und zweite Signale gebildet. Der Abtaststift wird dann in Richtung der ersten Achse mit einer Geschwindigkeit entsprechend dem zweiten Signal und in Richtung der zweiten Achse mit einer Geschwindigkeit entsprechend dem ersten Signal verschoben. Dadurch erhält der Abtaststift eine gegenüber dem Modell im wesentlichen konstante Geschwindigkeit (USA.-Patcntschrift 3 292 495).

Ausgehend vom Stand der Technik, liegt der Frfindung die Aufgabe zugrunde, eine ausschließlich digital arbeitende Steueranordnung zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Steueranordnung der eingangs genannten Gattung vor, daß ein Steucroszillator eine Impulsfolge mil konstanter Impulsfolgefrequenz liefert, eine Synchronisationseinrichtung an den Schalter und die Torschaltungcn und den Steueroszillator angeschlossen ist, um die gewünschte Kombination aus Ticfen- und Parallclsignalen zu synchronisieren und Impulsfolgen mit Impulsfolgefrequcnzen zu erzeugen, die eine Funktion des Betrages der gewünschten Kombination aus Tiefen- und Parallelsignalcn sind, ein digitaler Sinus-Kosinus-Gcncrator von der Synchronisationscinrichtung gesteuert wird und zwei digitale Ausgangssignalc erzeugt, die zueinander komplementäre Sinus- und Kosinusfunktionen darstellen, und ein zyklisch arbeitender Impulsgenerator nach Maßgabe der ihm zugeführten Impulsfolgen, der Sinus- und Kosinusfunktionen und der Impulsfolgefrequcnzen Impulsfolgen für die Antriebseinheiten liefert, wobei diese Impulsfolgen parallel zu den Vcrschicbcachsen verlaufende Geschwindigkcitsvcklorcn darstellen.

Durch Verwendung einer digitalen Steuerung wird das Problem der Abweichung von Sollwerten eliminiert und die Genauigkeit verbessert. Außerdem ergibt eine digitale Steuerung eine Stabilität über einen großen Bereich von Abtastgeschwindigkeiten. Weiter erleichtern die hohe Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit einer digitalen Steuerung die Zusammenarbeit mit Aufzeichnungsvorrichtungen. Computern und üblichen Scrvocinrichtungcn der Maschine. Schließlich ermöglicht eine digitale Steuerung die Verwendung von Mikrostromkreisen, so daß kleine zuverlässige Bauteile verwendet werden können.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, daß die Schalter und Torschaltungen gleichzeitig sowohl ein Tiefen- als auch ein Parallelsignal liefern, die Synchronisationseinrichtung an die Schalter und Torschaltungcn und den Steueroszillator angeschlossen ist und eine erste Impulsfolge mit einer Impulsfolgcfrcquenz proportional zu dem Betrag des Ticfcnsignals und eine zweite Impulsfolge mit einer Impulsfolgefrcqucnz proportional zu dem Betrag des Parallclsignals liefert, der digitale Sinus-Kosinus-Gcncrator auf die zweite Impulsfolge und die Parallclsignalc anspricht, um eine Sinus- und eine Kosinusfunktion zu bilden, und diese Funktionen nach Maßgabe der zweiten Impulsfolge feinstufig veränderbar sind.

Eine weitere Ausgestaltung sieht dann vor, daß der zyklisch arbeitende Impulsgenerator einen trigonometrischen Funktionsgenerator enthält, der auf die erste Impulsfolge und das Ticfensignal anspricht, um digitale Signale zu liefern, die komplementäre trigonometrische Werte darstellen, die nach Maßgäbe der ersten Impulsfolge veränderbar sind, ein erster Vektorkomponentengenerator auf den triuonornetnschen Funktionsgenerator und die erste Impulsfolge anspricht, um eine durch die erste Impulsfolge dargestellte Geschwindigkeitsgröße auf die cine Kois ordinatenachsc und die Suchebene zu projizieren, wobei diese Einrichtungen eine erste Impulsfolge erzeugen, die eine Geschwindigkeitskomponentengroße darstellt, welche zu der einen Koordinatenachse parallel ist. und eine zweite Impulsfoh-c. die *o eine Geschwindigkeitskomponentengröße in der buchebene darstellt, ein zweiter Vektorkomponentengcnerator. der mit dem trigonometrischen Funkiionsgencrator und der veränderlichen Impulsfolg, verbunr^n ist, die ausgewählte Geschwindigkeitcröße auf die eine Koordinatenachse und die Sucl'rbenc projiziert, und der eine erste Impulsfolge er/eugt. die eine ausgewählte Geschwindigkeitskomponentengroße darstellt, welche zu der einen Koordr^'.enachse parallel ist. sowie eine zweite Impulsfolpe. die eine ausgewählte Geschwindigkeitskomponentengroße in der Suchebenc darstellt, Addierer-Subirahierer-Speichcrschaltungen auf die Impulsfolgen, die Impulsfolgefrequcnzen und den Funktionsgenerator ansprechen, um die Impulsfolgen algebraisch zu summieren, welche gemeinsame Richtungsachsen aufweisen, um zwei Impulsfolgen zu erzeugen, welche die resultierenden Summen darstellen, wobei die eine den Betrag der Tiefengeschwindigkeit und die an-_Jn A^TÜ ^d¥! . . ^Parallclg^eschwindigkeit darstellt, ein dritter Vektorkomponentengenerator auf den Sinus-Kosmus-Generator und die zweite Impulsfolge anspricht, um eine durch die zweite Impulsfolge dargestellte Geschwindigkeitsgröße auf die anderen Koordinatenachsen zu projizieren und Impulsfolgen ^{zu crze}"gcn die Geschwindigkeitskomnonentengroßcn darstel en, die zu d η anderen Koordinatenachsen parallel sind, ein vierter Vektorkomponentengenerator auf den Smus-Kosinus-Generatorund die andere Impulsfolge anspricht, um die planparallele so Geschwindigkeitsgröße auf die anderen Koordinatenachsen zu projizieren und Impulsfolgen zu erzeugen, die Geschwindigkeitskomponentengrößen darstellen, welche zu den anderen Koordinatenachsen parallel sind, und Addierspeicherschaltungen vorgesehen smd welche auf die Impulsfolgen ansprechen, um Impulsfolgen zu I.efern, die eine Geschwindigkeitsgroße darstellen, welche zu den Koordinatenachsen parallel ,st, und ein Speicher und eine Torschaltung auf den Smus-Kosmus-Generator und die Impulsen folgen anbrechen, um Impulsfolgen, weiche zu den Bewegungsachsen parallele Geschwindigkeitsvektoren darstellen, den Antriebseinheiten zuzuführen

Als zweckmäßig hat sich herausgestellt daß'der Schalter und die Torschaltungen das Tiefen- and £ Pf rallelsignal in Kombination bilden, daß die Torschaltung eine Phasenverschiebungseinrichtung enthalt, um die Phase des Tiefensimals um ein viertel einer Periode zu verschieben, eine <;,.mmW-

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] schaltung das phasenverschobene Tiefensignal und \ das Parallelsignal summiert und ein resultierendes \ Fehlersignal erzeugt, das dem angezeigten Gcsamtj fehler analog ist, die Synchronisiereinrichtung an j den Schalter und die Torschaltungen und den Steucroszillator angeschlossen ist und eine Impulsfolge mit einer lmpulsfolgefrequcnz liefert, die proportional zu dem Betrag des resultierenden Fchiersignah ist. und der digitale Sinus-Kosinus-Gencrator auf die Impulsfolgen und das resultierende Fehlersignai anspricht und eine Sinus- und eine Kosinusfunktion bildet, die nach Maßgabe der Impulsfolgen veränderbar sind.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der zyklisch arbeitende Impulsgenerator einen ersten Vektorkomponentcngcncrator enthält, der auf den Simis-Kosinus-Gencrator und die Impulsfolge anspricht, um einen durch die Impulsfolge dargestellten (ieschwindigkeitsbctrag auf die anderen Koordinatenachsen zu projizieren und Impulsfolgen zu erzeugen, die Gcschwindigkcitskomponentcngrüßen darstellen, welche zu den anderen Koordinatenachsen parallel sind, ein zweiter Vektorkomponrutcngcncrator auf den Sinus-Kosinus-Gencrator und die veränderlichen Impulsfolgcfrequenzen ansprir'u. um den ausgewählten Geschwindigkeilsbetrag auf die anderen Koordinatenachsen zu projizieren und unpulsiolgeri zu erzeugen, die Ge-.chwin-(liiikcitsbcträgc darstellen, welche zu den anderen Koordinatenachsen parallel sind. Additions-Speicherscluiltungen auf die Impulsfolgen ansprechen, um Impulsfolgen zu liefern, die Gesclnvindigkeilsbelrägo darstellen, die parallel zu den Koordinatenachsen liegen, eine erste Ebcnenstcuerschaitung vorgesehen ist und eine Schaltung, um die Suchebene um eine Achse zu drehen, die durch eine der Impulsfolgen bestimmt wird, der GeschwindigKeitsbetrag der anderen Impulsfolge auf die Koordinatenachsen projiziert wird und Impulsfolgen erzeugt werden, die einen Geschwindigkeitsbetrag parallel zu der Vcrschicbcachse darstellen, und die Speicher- und Torsehaltungcn auf die Impulsfolgen ansprechen, die andere Impulsfolge den Sinus-Kosinus-Generator und die Quadranteninformation, um dem Servomechanismus Impulsfolgen zuzuleiten, die Geschwindigkeitsvektoren parallel zu den Verschiebeachsen darstellt.

Zweckmäßig sind eine zweite Ebenenlenksteuerung und ein Stromkreis vorgesehen, um die Suchebene um eine andere Achse winklig zu verschieben, die zur Drehachse senkrecht steht, wobei die Geschwindigkeitsbeträge der einen der Impulsfolgen und eine Geschwindigkeitsgrößc einer der Impulsfolgen auf Koordinatenachsen projiziert werden sowie Impulsfolgen zugeführt werden, die projizicrtc trigonometrische Geschwindigkeitskomponenten des verschobenen Winkels darstellen.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung sind

Fig. 1 a, Ib, Ic und 1 d jeweils die Darstellung eines Ablenkmodus und die schematische Darstellung von dessen Wirkungsweise,

F i g. 2 eine schematiche Darstellung einer mit einer erfindungsgemäßen Steueranordnung iusgerüsteten Werkzeugmaschine,

Fig. 3a und 3b jeweils ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Steueranordnung, Fig. 3c und 3d je ein Blockschallbild einer abgewandelten Ausführungsform,

F i g. 4 eine Darstellung von Fehlergrößcn, Fig. 5a, 5b, 5c und 5ύ jeweils die schematische S Darstellung verschiedener Lagen des Abtastfingers. F i g. 6 mit den Blöcken A, B, C. D, i: und F eine Erläuterung der in den Schaubildcrn verwendeten Symbole,

Fig. 7a, 7b, 7c, 7d, 7c und 7f gemeinsam eine ίο ins einzelne gehende Darstellung der Steuerung des Abtaststiftes, wobei sämtliche Figuren nebeneinander anzuordnen sind, und

Fig. 7b 1, 7c 1 und 7c2 je eine Darstellung von abgeänderten Ausführungsformen. Bevor die Beschreibung der Schaltung fortgesetzt wird, ist eine weitere Erklärung der Abtastverfahren erforderlich.

Fig. la veranschaulicht das eindimensionale Abtasten gemäß dem Tiefenmodus. Nach dem Studium des Modells 12 muß die Bedienungsperson Koordinatenrichtungen auswählen, welche eine Gruppe von parallelen Ebenen bestimmen, in welchen der gewünschte Umriß abgetastet werden kann. Im vorliegenden Fall verlaufen die gewählten Koordinatenrichtungen längs der /Y-Achse 10 und der Z-Achse 14. Die Gruppe der parallelen Ebenen steht daher zur Y-Achse 11 senkrecht. Die Bedienungsperson muß dann die Vorschubgeschwindigkeit des Ab-UiNiens auswählen und kann mit dem Abtasten beginnen. Der Abtastfmger 13 wird einen Fehler in einer zur Z-Achsc 14 parallelen Richtung anzeigen. Die gewählte Vorschubgeschwindigkeit bzw. der Abtastfehler bestimmen den konstanten Vorschubeeschwindigkcitsvektor 8 und den Fehlcrvektor 9. j5 Diese beiden Vektoren bestimmen in irgendeinem gegebenen Zeitpunkt die Abtastebene 17.

Das Abtasten in zwei Dimensionen oder nacl dem planparallelen Modus ist in Fig. Ib gezeigt. In diesem Fall wird die Bedienungsperson Koordinatenrichtungen längs der .Y-Achse 10 und der Y-Achse 11 auswählen, um eine Gruppe von parallelen Ebenen 711 bestimmen, die zur Z-Achse 14 senkrecht stehen. Die Abtaslebcne 17 wird durch den Vorschubgeschwindigkeitsvcktor IS und den Vcrschiebungsvektor 16 bestimmt, welche von der Berührungsstcllc zwischen dem Abtastfmger 13 und dem Modell 12 ausgehen.

F i g. I c veranschaulicht das bekannte Verfahren des Abtastens in drei Dimensionen oder nach dem Kombinationsmodus. In diesem Fall wählt die Bedienungsperson eine Vorschubgeschwindigkeit und die gleichen Koordinatenrichtungen wie beim planparallelcn Modus aus. Da es jedoch zwei unabhängige Abtastwege und zwei Berührungspunkte am Abtastfinger 13 gibt, sind zwei Sätze von Ansprechvektoren vorhanden. Der Vorschubgcschwindigkcitsvektor IS und der Verschiebungsvektor 16 bestimmen die Abtastebene 17«. Der Vorschubgeschwindiukeitsvektor IS und der Fehlervcktor 9 bestimmen eine zweite Abtastebene Mb. Die Ansprachen in jeder Abtastebene 17« und 17 b werden in unabhängigen Systemen verarbeitet und den entsprechenden Scrvocinrichtungen der Maschine zugcleite». um eine gleichzeitige dreiachsige Bewegung zu er/euccii. Der neueste und praktischste Abtastniodiis. der nur durch diese Erfindung gelehrt wird, ist beispielsweise in F i g. I el veranschaulicht. Fs kann auf einem Modell viele Oberflächen geben, die nicht genau

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mit einer Abtastebene abgetastet werden können, welche zu einer der Koordinatenebenen parallel ist. Der Ebenenlenkmodus überwindet dieses Problem. Zunächst wählt die Bedienungsperson in der vorstehend beschriebenen Weise einen Satz von Koordinatenrichtungen und eine Vorschubgeschwindigkeit aus. Dies ergibt eine Gruppe von Abtastebenen, die zu der Koordinatenebene parallel sind, welche durch die gewählten Koordinatenrichtungen bestimmt wird. Durch F.benenlcnksteuerungcn kann die Bedienungsperson diese F.bcncn um die Koordinatenachsen verdrehen. Tatsächlich kann die Bedienungsperson die Abtastebenen innerhalb des Koordinatensystems lenken, bis sie /u der abzutastenden Oberfläche annähernd senkrecht stehen. F.ine solche Stellung ergibt die genaueste Abtastung. Fig. Id zeigt ein Modell 12 in einer schräg gestellten Lage. Hs sei angenommen, daß die Bedienungsperson die Richtungen der X-Achse 10 und der Y-Achse 11 gewählt hat. Dies ergibt eine Gruppe von Ebenen, die /ur Z-Achse 14 senkrecht stehen. Die Bedienungsperson \ erschwenkt dann die E,bcne um einen ersten Winkel 18 und einen /weiten Winkel 19. Der Vorschubgeschwindigkeitsvektor 15 und der Verschiebungsvektor 16 bestimmen eine besondere Abtastebene 17, die zu der abzutastenden Oberfläche annähernd senkrecht steht. Der F.benenlenkmodus gibt demnach der Bedienungsperson die Möglichkeit, komplexe Modelle direkt abzutasten. F.s ergeben sich infolgedessen Kostenersparnisse, weil keine besonderen Schablonen angefertigt werden müssen.

F i g. 2 zeigt den Taststift auf einer mit einer beweglichen Säule versehenen Fräsmaschine mit einem hydraulischen Antriebssystem. Selbstverständlich kann die Abtastvorrichtung an andere Maschinenformen und andere Antriebssysteme angepaßt werden. Die dargestellte Maschine besteht aus einem Bett 28 mit Führungen 30 auf seiner Oberseite. Die Führungen 30 verlaufen in einer zur Zeichnungsebene senkrechten Richtung. Auf dem Bett 28 ist eine senkrechte Säule 32 abgestützt. An deren Unterseite sind Gleitschienen 34 befestigt, die mit den Führungen 30 des Bettes 28 im Eingriff stehen. Ein hydraulischer Motor 36 ist durch Antriebsteile 38 und 40 mit einem Ritzel 42 mechanisch verbunden. Das Ritzel 42 steht mit einer Zahnstange 44 im Eingriff, um die Säule 32 in der Richtung der Längsachse des Bettes 28 anzutreiben. Diese Bewegung wird durch ein elektrisches Analogsignal ausgelöst, das auf ein hydraulisches Servoventil 46 Obertragen wird. Das Servoventil 46 steuert die Strömung des Mediums zum hydraulischen Motor 36. Eine Rückkopplungsvorrichtung 48 ist mit dem hydraulischen Motor 36 mechanisch verbunden, um dessen Bewegung anzuzeigen. Auf der Oberseite der Säule 32 ist ein Servoventil 50 angeordnet, das mit dem anderen Ventil 46 identisch ist. Das Servoventil 50 steuert die Strömung des Mediums zum hydraulischen Motor 52, der eine Gewindespindel 54 antreibt. Auf einer Mutter 56 der Gewindespindel 54 ist ein Träger 58 angeordnet. Mit dem hydraulischen Motor 52 ist eine andere Rückkopplungsvorrichtung 60 verbunden, welche die senkrechte Bewegung des Trägers 58 anzeigt. Auf dem Träger 58 sind senkrechte Gleitschienen 62 befestigt, welche mit senkrechten Führungen 64 auf der Säule 32 im Eingriff stehen, in der Mitte der dem Beschauer zugekehrten Oberfläche des Trägers 58 sind Führungen 66 und eine Gewindespindel 68 angeordnet. Mit der Gewindespindel 68 ist ein hydraulischer Motor 70 verbunden, der durch ein Servoventil 72 gesteuert wird. Die Bewegung der Gewindespindel 68 wird durch eine Rückkopplungsvorrichtung 74 angezeigt. Auf einer Mutter 76 der Gewindespindel 68 ist ein Spindelgehause 78 befestigt. Die Gewindespindel 68 bewirkt eine Bewegung in einer Richtung, die zu den vorstehend beschriebenen Bewegungen in der Längsrichtung und in der senkrechten Richtung wechselweise senkrecht steht. Das Spindelgehäuse 78 wird durch Gleitschiencn 80 geführt, welche mit den Führungen 66 auf dem Träger 58 im Eingriff stehen. Am Ende des Spindelgchäuscs 78 ist die Abtasteinheit 82 angeordnet. Das Modell 12 ist gegenüber dem Abtastfinger 13 auf einer Winkelplatte 84 angeordnet, die auf einer Basis 85 befestigt ist.

Auf dem Gebiet des Abtastcns sind verschiedene Verfahren bekannt, um den Umriß des Modells anzuzeigen. Es können beispielsweise mechanische, optische oder akustische Verfahren verwendet werden. Für die vorliegende Bechrcibung ist der Abtastkopf mit einem Umwandler versehen, der den Ausgang des Anzeigesystems in ein analoges Fehlersignal umwandelt. Während eines gegebenen Bruchteils der Bewegung stellt die Größe des Fehlcrsignals die Differenz zwischen der tatsächlichen Stellung dta Abtastfingers und der theoretischen Stellung dar, die durch den Umriß des Modells bestimmt wird Der in diesem System verwendete Abtastkopf ist eine clektromechanischc Einrichtung, die in der USA.-Patentschrift 2 868 087 ausführlich beschrieben wird.

In dem in F i g. 3 a dargestellten System zeigt der Abtastkopf 82 das Vorhandensein eines Modells mittels eines Abtastfingers 13 an. Mit dem Abtastfinger sind Umwandler 86 mechanisch verbunden. Die Umwandler 86 erzeugen ein zeitlich kontinuierliches und zur gesamten Ablenkung des Abtastfingers analoges Fehlersignal. Ein Analog-Digital-Umsetzer 90 wandelt das analoge Fehlersignal in einen binären Ausdruck um, der eine zur Größe des Fehlersignals proportionale Größe aufweist. Der Umsetzer 90 enthält ein auf Null zentriertes Zählwerk, dessen Ausgang ein Digitalwort ist, das sich aus dem Vorzeichen und der Größe des Fehlers zusammensetzt. In der Taststiftsteuerung-Synchronisierungsschaltung modifiziert der binäre Ausdruck die Frequenz eines Impulsquellenausganges um einen zu seiner Größe proportionalen Betrag. Der modifizierte Impulsquellenausgang treibt die Verschiebung κοη-stanten-Modifiziereinrichtung 94 und die Drehkonstanten-Modifiziereinrichtung 96 an. Diese Stromkreise liefern Frequenzzuwachseinstellungen. Sie

steuern die Geschwindigkeit des Ansprechens des Systems auf Veränderungen der Ablenkung, wenn sich der Abtastfinger parallel zum Modell bewegt. Die Eingänge dieser Stromkreise sind Konstanten, die in binären Schaltern eingestellt und gespeichert werden. Die Verschiebungskonstanten-Modifiziereinrichtung 94 steuert das Ansprechen des Systems in einer zur Stelle der Spur senkrechten Richtung. Die Drehkonstanten-Modifizieremrichtung 95 steuert das Ansprechen des Systems auf Richtungsände rungen.

Die Bezugnahme auf Fig. 4 w"rd diese Erklärung unterstützen. Eine Richtungsänderung kann durch einen Drehwinkei 98 dargestellt werden. Ein Schen

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kcl des Winkels wird durch den Vorschubgeschwindigkeitsvektor 100 bestimmt und bewegt sich mit demselben. Der ortsfeste Schenkel wird durch eine Achse 102 der Abtastebene bestimmt. Ein identischer Winkel 99 wird durch den senkrechten Geschwindigkeitsvektor 104 und die andere Achse 106 der Abtastebenc gebildet. Die Drehkonstante steuert daher tlas Ansprechen des Systems auf Veränderungen im Drehwinkel 98.

Gemäß Fig. 3a ist der Ausgang der Drehkon-Mantep.-Nfodifizicrcinriehtung 96 eine Antriebsfunktion für den Sinus-Kosinus-Gcncrator !08. Nach \uswahl der Ausrichtung und der Koordinatenrichiimgen bewirkt die anfängliche Ausrichtung durch die Bedienungsperson, daß der Generator 108 mit «len richtigen Sinus- und Kosinuswerten gefüllt wird, leder Ausgangsimpuls der Modifrzicreinrichtung 96 Mellt eine Winkeländerung dar und löst einen Vi iederholungsvorgang innerhalb des Generators 108 .us. Jede Wiederholung ist eine bruchstückweise Wiederholung und bringt die Sinus- und Kosinus- ·■ :rte auf den neuesten Stand. Die Einzelheiten des ¹icncrators 108 und des Vorganges werden später K'schrieben. Die Sinus- und Kosinuswerte und der \usgang des Vorschubgcschwindigkeitsgcncrators HO sind Eingänge zum Generator 112 für die tanxntialc Vektorkomponente. Der Ausgang des Vor- ^ehubRCschwindigkeitsgenerators 110 ist eine Impuls-•requenz. welche die von der Bedienungsperson i'.ewählte Vorschubgeschwindigkeit darstellt. Die Sinus- und Kosinuswerte und der Ausgang der Versehiebungskonstanten-ModifiziereinrichUing 94, welcher den senkrechten Vektor darstellt, sind auch Eingänge zum Generator 114 für die senkrechte Vektorkomponente. Die Komponentengeneratoren 112 und 114 projizieren die Vorschubgeschwindigkeits- und Verschiebungsvektoren auf Koordinatenachsen, indem sie Vektorkomponenten erzeugen, die zu den von der Bedienungsperson ausgewählten ursprünglichen Koordinatenrichtungen parallel sind. Nach entsprechender Summierung im Vektorkotnponenten-Summierstromkreis 115 stellen die Ausgänge 116 und 118 Geschwindigkeitsvekiorcn in der Abtastebene dar, die zu den gewählten Koordinatenrichtungen parallel sind. Diese Geschwindigkeiten sind notwendig, um den durch den Abtastfinger angezeigten Fehler zu kompensieren und um gleichzeitig die gewählte Vorschubgeschwindigkeit des Abtastens aufrechtzuerhalten. Wenn sich das System nicht im Ebenenlenkmodus befindet, werden diese Geschwindigkeiten durch die Überlauftorschallung 124 geleitet und dem entsprechenden Servoeingang der Maschine zugeführt.

Beim Ebenenlenkmodus ermöglichen die Ebenenlenksteuerungen 120 der Bedienungsperson mittels zweier Handräder, die Abtastebene um zwei Lenkwinkel zu verdrehen. Erstens kann die Abtastebene um eine Koordinatenachse verdreht werden, die zu einer Achse parallel ist, welche durch einen der Geschwindigkeitsvektoren 116 und 118 bestimmt wird. Zweitens kann die Abtastebene um eine Achse verdreht werden, die zur ersten Drehachse senkrecht steht. Dies geschieht innerhalb des Koordinatensystems, das durch die Achsen der Maschine gebildet wird. Innerhalb der Ebenenlenksteuerungen 120 werden die Drehwinkel durch optische digitale Verschliisseler gemessen, die mit den Handrädern der Bedienungsperson verbunden sind. Jeder Verschlüsseier ist mit zwei nichilnic.iren Skalen versehen, welche digitale Darstellungen aufweisen, die den Sinus- und Kosiiuiswertcn analon sind. Eine dritte Skala zeigt den Quadranten an. Der Sinus- und Kosiniisausgang jedes Verschlüsselet wird in ein getrenntes binares Zählwerk gelenkt. Wenn die Handräder verdreht werden, werden die ui'.iU'.len Sinus- und Kosinuswerte in den Zählwerken kontinuierlich auf den neuesten Stand gebracht. Die Sinus-ίο und Kosinuswerte der Drehwinkel und die Geschwindigkeitsvektoren 116 und 118 sind F.ingänge uir die Ebenenlenkstromkreise 122 in Fig. 3b. Der Ebenenlenkmodus stellt die Gcschwindigkeitsvektoren 116 und 118 relativ /u den gewählten Koordinatenriclilungen schräg. In den Ebencnlenkstromkiuscn unterteilt jeder Satz von Sinus- und Ko sinuswerten seinen entsprechenden Geschwituligkeit.vektor in Vektorkomponenten, die zu den Koordinatenachsen parallel sind. Die gemeinsamen Komponenten werden summiert und gelangen /in Überlauftorschaltung 124 als drei Geschwindigkeilsvektoren, von denen jeder zu einer Koordina'enachsc parallel ist. Die Cberlauftorschaltung 124 empfängt die Geschwindigkeitsvektorsignale und führt dieas selben den richtigen Servoeingiingcn der Maschine zu. Die Geschwindigkcitsvektorsignale werden in Digital-Analog-Umsetzern 334. 336 und 338 aus einer digitalen Darstellung in ein Analogsignal umgewandelt. Die Analogsignale bilden einen Eingang für entsprechende Servosummierschaltungen 335. 337 und 339. Die Ausgangssummen werden den entsprechenden Servovcrstärkern 340, 342 und 344 zugeführt, welche dip Antriebselemente 126, 128 und 130 betätigen. Die Antriebselemente 126. 128 und 130 werden durch die Rückkopplungsvorrichtungen 48. 60 und 74 überwacht, deren Ausgänge 135, 137 und 139 einen zweiten Eingang für die Servosummierschaltungen 335. 337 und 339 bilden. Die Maschine wird infolgedessen mit drr gesteuerten Geschwindigkeit und in einer solche.1 Richtung angetrieben, daß der durch den Abtastkopf angezeigte Fehler verringert wird.

Gemäß Fig. 3a enthält die Taststiftsteuerung 136 ein Tiefensystem 137, das verwendet wird, wenn der Taststift nach dem Tiefenmodus oder dem K.ombinationsmodus arbeitet. Von den Umwanüi<_rn 86 wird ein Analogsignal empfangen und durch einen Analog-Digilal-UmseUcr 142 geleitet. Der digitale Ausgang geht durch eine Taststiftsteuerungs-Synchronisierungsschaltung 143 und eine Frequenzzuwachseinstellung 144 hindurch und gelangt in die Überlauftorschaltung 124. Diese lenkt das Tiefensignal in eine Servosummierschaltung, welche bewirkt, daß die Antriebselemente in der vorstehend beschriebenen Weise ansprechen.

Die Fig. 3c und 3d veranschaulichen eine abgeänderte Ausführungsform des Tiefensystems. Wie vorstehend beschrieben, bildet ein Hauptproblem des Kombinationsmodus das Fehlen einer Vorschubgeschwindigkeitssteuerung in der Tiefenrichtung. Für das äußerst genaue Abtasten soll die Voirohubgeschwindigkeit in der Tiefenrichtung eine Vektor komponente der gewählten Vorschubgeschwindigkeit sein. Wenn sich der Tiefenweg verändert, soll sich die Tiefenvorschubgeschwindigkeitskomponente entsprechend verändern, um die sich ergebende Vorschubgeschwindigkeit gleich der gewählten Vorschubgeschwindigkcii zu halten. Bei der erster. Au*-

2 Oi 7 535

13 14

uiirungsform ist es mehl ungewöhnlich, daß die Die Fig. 7a bis 7f steilen ein. detailliertes Block- iv. ck rietenvorschubgeschwindinkeit "die sich ernebende diagramm der vollständigen digitalen Taststitt- ci-^r Vorschubgeschwindigkeit um bis zu 50'',, verändert. steuerung dar. ·^:'^ύγ '-Die^e scharfen Abweichungen in der Material- Fig.fi ist ein Schlüssel zur Erklärung der Aus- ;ir.e enüernung gegenüber den idealen Frusbcdingunnen 5 bildung der verschiedenen Blöcke. Das Symbol in Ir^n ergeben unregelmäßige Bearbeitungen und eine über- F i g. (\ A stellt einen binären Serien-Volladdierer- sigru maßige Abnutzung des Fräsers. Der durch die abge- Subtrahierer dar. Dieser ermöglicht die Addition zv,e: änderte Ausführungsform gelehrte Kombinations- oder Subtraktion von zwei binären Ausdrücken. icrrr modus eliminiert da* Problem der unkontrollierten Diese Vorrichtung ermöglicht die Speicherung eine* und Vor-.ciiubgeschwindigkeits'.eränderungen. Die Vek- iu ..dditiven Übertrag* oder einer substraktiven Em- derr. !oren der Ticfcnvorsehubgeschw indigkeii und der nähme. Solche Vorrichtungen sind im Handel in aciiplanparallelen N'orschubgeschwindinkeit weisen stets modularer Form erhältlich. eine eine YeViorsumme auf. die gleich der gewählten Fin. (■>. B stellt einen Addierer Subtrahierer Hi r e:n N'iirschubneschwittdinkeit ist. 1 Bit dar. Dieser ermöglicht die Addition oder Sub- 1 ^τν, G^mäß Fig. 3c weisen die Blöcke, die mit den 15 traktion eines einzigen Bits zu einem binärer. Au-- .-.lie in 1 ig. 3a gezeigten Blocken übereinstimmen, die druik zu einem durch den Triggereingann besiimmgleiche F'unktion aiii, die v.ir*tehetid beschrieben ten Zeiitiunkt. Die Logik dieser Ausbildung ist dem ant winde. Der Ausgang der 1 .i-is\\fts(euerungs-Synchro- Fachmann bekannt. "-^r nisierimgsschalliiii'j 143 ist demnach ein digitales Da* Symbol in F i e. (>. ( stellt ein Speicherregisie·. \;t SiJn₁-L das die Grol'ie des I ehlers in der Tiefen- 20 dar. welches aus hiniereinandergeschalteten logisch..·· eiie rie-.i>ing darstellt. Dieses Signal bildet den Eingang Flip-Flops besteht. Die Eingangsinformation w ,1 de· zu einer I ielenkonstanten-NIodifiziereinrichtuna 144 jeweils um eine Stufe durch das Register verschoben 15 ui'd eiiur lieieinersehiebungskonstanten-Modifiziei- !{in einzincr \niriebsfunktion*irnpuls bewirkt, dan eitvicluung 109. welche in Ausbildung und Funktion die Information in jeder Stufe um einen Platz gegen "ic: der Drehkon.Umtcn-Modiliziereinrichiung 96 und 25 das Bit von nerinnster Bedeutung hin verschoben ai' de; X'erschiebunnskonstantcn - Modifi/iereinrichlunn wird. Ein wichtiges Merkmal eines solchen Register Ii 94 .'es planparallelen Systems ähnlich sind. Die Mo- besteht demnach darin, daß die Antriebsfunktion er diiizKieinrichiungen 109 imd 144 sind daher Ere nleichzeiiin die Abführung der in demselben en'.- Ό cjucnzziiwacliscmsieilungen. welche das Ansprechen haltenen Information und die Einführung eiru: g> des Systems in der Ί iefenrichtung steuern. Der Aus- ^ neuen Information bewirken kann. Die logischen. s» gann der Tiefcnkonstanten-Moditizicreinrichtuns: 144 Flip-Flop*, welche jede Reihenstufe bilden, sind im v. ist eine Antriebsfunktion für einen Sinus-Kosinus- Handel erhältlieh. P Gi-neralor 111. der mit dem Generator 108 'dentiseb Das Symbol der Eic. <■>. P stellt ein logisches T'· si im. Nach der anfänglichen Ausrichtung enthält der dar. Obwohl Ionische Tore im Handel erhältlich. ^N-Generator die Sinus- und Kosinuswerte eines Win- 35 Elemente verwenden, kann die Kombination de: d kels zwischen einem Gcschvvindigkeitsvektot. der den Elemente verschieden sein. Irgendeine besondere Ticlenweg an der Ablaststelle tangiert, und einer Kombination kann leicht abgeleitet werden dme!- \ Ebene, die zur Ticfenrichlung senkrecht steht. Die Vereinfachung der Booleschen Ausdrücke für jctL 1. Sinus- und Kosinuswerte und der Ausgang des Vor- Funktion des Ionischen Tores. [ schubgeschwindigkeitsgenerators 110 bilden den Ein- 40 F i n. 6 Ii ist ein digitales Zählwerk mit einem ι gang zum Generator 113 für die Yorschubgeschwin- Reihenausgang und einem parallelen Ausgang. Seine 1 digkeiisveklorkomponente. Der Generator 113 proji- Ausbildung wird später beschrieben, ziert den ausgewählten Geschwindigkeitsvektor auf Ein. (\ I stellt einen Funktionsblock dar. Die .ine Achse in der Tiefenrichtung und auf die zur F'unktion und Ausbildung jedes dieser Blöcke wird Ticlenrichtung senkrechte Ebene. Die Sinus- und 45 besehrieben, wenn es notwendig ist. Kosinusausgänge des Generators 111 bilden auch Wenn nicht anders angegeben, wird der Ebenenden Eingang zum (ienerator 119 für die Tiefen- lenkmodus der Wirkungsweise angenommen. Die verschiebungs-Vektorkomponente. der als zweiten genaue Ausbildung des Abtastkopfcs ist in Fig. 3 Eingang den Ausgang tier Modifiziereinriciuung 109 dargestellt und wird in den Spalten 6, 7 und S der aufweist. Dieser Generator projiziert den Gescluvin- sn obenerwähnten I'SA.-Patentschrift 2 868 087 bedigkeitsvektor. der zum Tiefenweg an der Beruh- schrieben. In der vorliegenden Beschreibung soll rungsstelle senkrecht steht, auf eine Achse, die zur daher diese Ausbildung nur allgemein beschrieben Ticfcnriclitung parallel ist. und auf eine Ebene, die werden. Gemäß F i g. 7 a sind der Abtastfinger 13 zu dieser Achse senkrecht steht. Die P< ijektionen in und die Umwandler 150 und 152 innerhalb des Abder Tiefenrichtung werden im Vektorkomponenten- 55 tastkopfes angeordnet. Der Abtastfinger ist durch Summierstromkreis 121 summiert. Ein Ausgang des einen konischen Test mit einem ersten Block niecha-Summierslromkreises 121 wird durch die überlauf- nisch verbunden. Sobald eine Ablenkung senkrecht torschaltung 124 und in ilen einsprechenden Ein- zur Längsachse des Abtastftngcrs erfolgt, wird eine gang der Servoeinrichtung geleitet. Die Projektionen Bewegung auf diesen ersten Block übertragen. Diese auf die Ebene bilden ebenfalls den Eingang zum 60 Bewegung wird durch eine in dem konischen Sitz Summierstromkreis 121. Ein zweiler Ausgang bildet des ersten Blocks angeordnete Kugel in einen unter den Eingang zum Generator 112 für die tangential I'edci paunung stehenden zweiten Block übertragen. Vektorkomponentc. der in I ig. 3d gezeict ist. Die Am zweiten Block ist ein Anker 154 eines DiIIc-Wirkimgsweise dieser Vorrichtung und der nach- rentiallransformators 150 befestigt. Die Wicklungen [oliMidcn Schaltung ist die gleiche· wie vorstehend ft_s 156 und 158 des Transformators 150 sind starr auf beschrieben. dem Abtastkopf befestigt. Die Sekundärwicklung 158 Als Hilfe zum Veisiändnis der Beschreibung ist ties Dillerentialtransformalors 150 ist gegenphasig eine kuize I il.l.iiiiu;· dei Zeichnungen erforderlich. gewickelt. Wenn daher der Anker 154 symmetrisch

017 535

jnüeordne: l-i. i-

zu den Wicklungen 156 und 158 der Ausgang des Λ -ansiormau.rs Nm!. iriei-'·■■:-c zur Langsachse Senkrechte AHcn-.une wird ;edoeh eine Bewegung des Ankers 154 bewirken und am Tran-iormatorau-gan·;: ein anaioee- Wech-ei-iron¹-s-gr.al erzeugen. Mit dem .\bt2-tf.n£er 13 <-t ein /weiter Anker 160 eines zweiten Different;..!'.'.ir.--fo:~.:ior- 152 Marr '.erbunaen. D-e Wicki^i.ge='. 162 und ifi4 des zweiten Transform;.:or< 152 -'rd aiii" d-::" Abtastkopf starr bctcstiet. irck p.dcine /u';. .-.n·.:-- ■iJ:.>.c des Abtastfilter.·; parallele \bienk„;ie ^cmi-i eine Bewegung des /weiten Anke:- !60 Die- er;::'"· ·.:■- Wechiei-uomsiiiuvi; am Au-gan*: Jc- /weiten T .·>;·.>!p-.aU^rs 152. da·- der zur L^ni-.ic'-.se -yji~- ,ι,'λγ Ablenkung ;>.!::·<>;; ist.

V, υ γ. η daher der Abiaslfinger 13 da- M'Xk;:;2 L-.'.-->:-i.-^T.. wir»! die sich οτϋοίν,ΐνΐ.· Tn;eha:v>eh-j \bie^p kurij -iurch die beiden DiiTcre:ii.;t!trar-;>Tm.!toren I5Ü α: d 152 jeme-seii Der Trjn.ii'ormjt-T 150 nuß; c.. Ab'enkunj; in einer iibene. die zur ! .::ie-.vh-e Ul \'""..!stringers senkrecht st-,^h:t. i)er Τ:.:;;-;;τ Katur ϊ5- π»-'! die zur i .i:igsach-e ko neare Ablenkung

^:!ei^;ii p'lanparalielen Modu- 1. \d ΐ\!τ i.ivne'i-U kr.iodus j,; ein Siinal niitv-Lndi.:. das ci.-r Cic-.·■,!!- j ,'iUina de- Ta-lsufte·. analog ;-i. Da- stjn.it der IO

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164

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e ν. ^!il -I⁾ha:-er.\ersciiiebii!i;.:--vb, .ume !f)6 ee'e;¹-! L' r ■ ti„sen\ erschobe-ne AusL'.ins.; ™;lde. .iHv- i ■;-. i_ /ti einem icn-che·" TnrlfeH. da- .iie I-.'ien ·-■ -.i,nd.:rv.iekiung 164 /ur planparailelen <vki::"..j;ir- \. .klii!".^ 158 in Reihe -chaii^'.. Der A'.-daiiL lic: γ n;\ira!lele:i Sekundärwicklung 158 !-: .-;i VS .J: _^!- -•■omMgru!. das Oer ge-amter N'ek'orab'enku'itr (ie-

la-itinger- 13 genau analog ist. Dieses Sien.:'! ..--ird I^-. ■ -.n durch einen (ileichriehtersi'-omkrei- 170 und (jleichstromfiiter 172 geleitet. Die Pha-en \ -Lhiebungssehaltiing 166. der Gleich;ichter 170 ·.; i das füeiehstroirfilier 172 sind getrennte Konij- -lenicnsimmkreise mit Ausbildungsgleichiingcn u j Parametern, die verotientlicht und lccht crhi;' Ii-.''i sind. Die Stromstärke am Ausgang c - Gleichst- miilters 172 stell! die Vektorgröße der ge-un-ien A ienkung des Abtastfingers dar. F.s i-t dies einer der !Eingänge 711 einem ersten Block eines Digital-Aialog-l^;msetzcrs 90. Der erste Block ist ein S!;-ttisunimierungs\erstarker 174. der aus einem Wider- -· indssummierungsstromkreis mit einer Widerstandsrückkopplung um einen Operationsverstärker besteht. Der Ausgangsstrom ist die alszehraisehc Summe aller I^:.inga:icsströme. Hin zweiter Eingang 176 /um Summierungsverstärker 174 ist eine Rückkopplungschleife vom digitalen Zählwerk 190. Die Rückkopplung stellt die Größe des Fehlers dar. der umgewandelt worden ist. Der dritte Fingane 178 /um Summierungsverstärker 174 ist ein konstante! Vorspannungsstrom. der die frei hängende bis Nullablenkung darstellt. Dieser Vor-pannunesmrom ist ein Ausgani¹, einer einfachen, annähernd konstanten Stromquelle 180.

Die frei hängende bis Nullablenkung verhindert. daß die Nullstellung des Taststiftes mit der medianischen Nullstellung des Taststiftes zusammenlällt. Fig. 5 \eranschaulicht die Notwendigkeit der frei hiingendcn bis Nullablcnkung. F i g. 5 a zeigt den Abtastfinger 13. der das Modell 12 in der medianisclien Nullstellung oder frei hängenden Stellung berührt. Wenn sich der Ablasiiiiiger 13 gegen das Mivli'll 12 hin bcwem oder stark abgelenkt wird.

wird eine Ablenkung ance/eiet. Wenn sich der Abra-ärncer 13 vom Modell 12 weibewegt oder wenig abgelenkt wire, wird keine Ablenkung angereist. ^TAenr, d.iher das Abt j-'..-¹, stern um viie nieehan'-che Nullstellung herum '.sirk^am ist. besteht kein eiekirischer! "ntersehicd /wischeπ der Nuliabknkung und e::;er iieui^en Α'γ:_γ,λ.·.:"^. F ■ c.. 5b \era::-cnauiicni <j>e Nuli^eflung ic- vsten-s. die durch die frei ha:·- iiende ;ii- Nnüa^enkunc: 1S2 definiert wird, lire ciekiri-cne \ orsp^nn.:";: definiert die Nullsteliung des Sa Um-. w.n:> -^;s': Ji.; Abia-hnccr 13 in einer .rn'Ccic'-k'.cn Stelle·.;: '-'etnuiet. !)ie G;ö:>e der Ablenkung 182 wird dii-v!·. di. frei hanee-.de bis NuIl-'i^'enkung dcnr.· -■'. Vi er.n -ic;: daiier ge-n.tLi 1 '· g. " ^ d^· A'-u.astriniier ^; e.'jen ^i-- Modell 12 hin 'ί'λ-.ί:' ;Ue- -lar- ji'u -.k. ■■ ru. ;-t die<e \';-!erkjr.g 184 -At-v ·-:<c^x:, derinu;:. f.¹;. cic\'ri-ch di.:iniC i^.:re :nav- rtiiilc -\h!enkuns: i-i ^:ei'och durch die \usbiidi:ni: des Ab-a-tk.ipte- und üei Neuerung beeren/t. Wen:, -kh gern.ii:. !· iü. 5 J der Abia^finger 13 \on\ Model. i2 wctbewcat oder '-\cnm abgeivnk: ■■■■> rd. 1-' o!.e-e Ahienk.üig 186 ebenfalls elektrisch i'cfüiie't. bi- die frei hangende bi^c Nuliablcnkung übers, !",ritten wird. Zusammenfassend i-; daher /u bemerken, daß ·'.'-■ Schaltung 180 c.nc eindeutige Nui'-LÜung de-S\-tems definiert ν,ιά dal'· Ablerkungtn au- ei .-.: Nui!-:el!un« e!ektn-vh -.mter-chieden sji-.d. SoHaId dern-.aih der -Xu-dn^k ■ At-\:ikiini; i;ebr.ii:c:r w'-rc. bedeute' da- e;:v -\f!lenkLir.g ai,- d.r ^-ul!· stellung des >,ystvm-. und sobald der \a-driKk

Gesamiabl'.pkunii gebrauch; wird. b^Jevitei Δλ· eir.e Ablenkung au- de· ■•leehani-ehv;: Null-teikinc. (iemaß Fig. ~ ί ι-· der Au-.gang de- S'roni :-unmiieru'ii;-\er-Ia;kv ι - 1 "M em biiiare¹- Signal, weichcs das Vor/eiche:: des Fehler- re':a::\ /ur Nu!! stellung de- Ssstem- darstellt. Die- v-ird \erwendct. um ein a if Null zentriertes, umkehrbares Zählwerk 190 ein/u^.-halten. Der Zustand de- binaren S cn.i'- !"»cstimmt die Zaiikiclitung. Der Null/usiand de-Zählwerks ist an der Stelle definiert, an welcher die bedeutendste Za'hlw_vrk-tellung den Zu-tand \erander! Tin richtiger Zu-tand der bedeutendsten Zäh'werkstelliing definier! eine posiuw Gri'i.K". \au falscher ZuMand definiert eine negative Grolle. Positnc Zahlen können demnach direkt vom Z.ahlwerk abgelesen werden. Negative Zahlen, die unierhalb des Zentrums liegen, befinden sieh in eine; unigekehrten oder Komplementform /u 1. Sie müssen rückkomplementien werden, bcvr die digitalen Darstellungen direkt \eruende! werden können. Das Zahlwerl- !90 enthalt eine absolute Darstellung des Fehlers aus der Nullstellung des S\-!ems in Form eines Zahlenworte-, 'da- die Größe und Richtung des Fehlers definiert. Das Zählwerk 190 ist so aus gebildet, daß es da- Vor/eichen und die Größe parulic! in einen Digital-Analog-Umsetzer 192 iiberiniül. F.s is! dies dnc in festem Zustand befindliche Vorrichtung, welche für jede Zählwerk/ifTer ein analou.es Gleichstromsignal erzeugt. Diese Signale werden summiert und in den Stromsummienmgsverstärker 174 als das Rückkopplungssignal 176 /urückgeführt. Der Ausgang des Zählwerks 190 wird auch laufend durch eine Finrichlung 194 zur BiI-dung des Komplements von 1 und in einen digitalen Dilferentialanalysator 196 übertragen, der in Fi g. 7 b ge-eigt ist. Die Finrichlung 194 /ur Bildung ties Komplements von 1 ist eine bekannte F.inrichtimg Wenn die bedeutendste Stellung des Zählwerks 190

in einen falschen Zustand guiangi, wird <j Ciröße durch die Linnerr.uns; 19-5 r-jckn lien. Der digitale Wer:, aer eine nega darstellt, wird daner ein direkte?. Ana;, i -Je-Der d:-;::aie Diflere-nti Jana!;, sator 196. J·· jtehend nil DDA bezeichnet v-ird. i·=: in e.~-. iibiiciien Ausfühningsform-^n eU.rzv-teH: O;l lührungsform wird als DD-'-.-Ve⁷"-.eliucneret und ist funktionell ai~ ei;i Frequenz ■ J'--'■ identifizier·. Die Verwendung ·. o:: DDA-iach^rn definier: ein Frequenz- ^:1d---~ Gese! keit-ystern. Die Gruße des Fehler:- wird Frequenz- oder (jeschv.,
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dit:r>. i'-uröBe u uer servüeirgänee der i.i \'er>!ärkungsi:!^l.'i·" <..-■-ktion tier Sieuerur¹.-: t^sur. Ges_i.hwinüii;kei;-_i;r.'i!''er. :■" Steuerge^chwindigkHtsMgnale /n unterteile; wek ^ au? e;ne Maschin», anwendbar -.wd. die .^:'e· /u ander -senkrecht«. Bewegung-·.ichsen aufweint fs : bezeichnend, daß der Ausgang 198 des I)[)\-\.' vielfache!- 196 aus einer Reihe gelrennte' !:r.p^:.:> besteht. Die Frequenz der Impulsfolge w;rd eure¹. die Frequenz der Antriebsfunktion 202 unc ii Große des Fruangs 200 bestimmt. Funktionell ^ der DDA-Ver\ iehacher ein Frequenzver\'.elf.ich;. ~ Die Aiitriebsfdnktion wird mit einem Faktor mui; pliziert. der dureh die Größe des Eingangs bestimm- *<.ird. Die Wirkung 'veise des DDA-Ver\iel!ather~ 196 wird noch genauer hesijineben und ist mit jener von änderten DDA-Vervielfacbern identisch. Die Information uird laufend über eine fingangsleisuru 200 eingeführt und bildet einen Eingang zu einen; Reihen-Volladdierer-Subtrahierer 206. Der andere Eingang ist ein Ausgang aus einem SpeicherregisK" 208. das anfänglich auf Null steht. Wem ein ImpuN von der Antnebsfunktion 202 empfangen wird, wird die Iniormation auf der Eingangsleitung 200 zurr Inhalt des Speicherregister.·) 208 addiert. Dieser Vorgang wird als eine Wiederholung bezeichnet. Nach mehreren Wiederholungen wird die Summe des Speicherregisters 208 das Fassungsvermögen des Registers überschreiten. Dieser Überschuß oder Überlauf wird auf der Leitung 198 als ein Ausgangsimpuls freigegeben. Wenn der Eingang 200 eine Konstante ist, wird das Verhältnis der Frequenz der Ausgangsimpulse 198 zur Frequenz der Antriebsfunktion 202 konstant sein. Wenn sich der Eingang 200 oder die Frequenz der Antriebsfunktion verändert, wird sich das obige Verhältnis entsprechend verändern.

Der Ausgang 200 der Einrichtung 194 zur Bildung des Komplements von 1 ist ein Eingang zum DDA-Vervielfacher 196. Die Antriebsfunktion 202 ist eine Reihe von Impulsen, welche durch den Taststifi-Steuerungs-Uhroszillator 212 geliefert werden. Der Ausgang 198 ist eine Reihe von Impulsen, welche mit dem Taststiftsteuerungs-Uhroszillator synchronisiert sind, der eine zur Größe der Ablenkung proportionale Frequenz aufweist. Der Ausgang 198 wird als eine Antriebsfunktion für zwei andere DDA-Vervielfacher 214 und 216 verwendet. Diese DDA-Vervielfacher 214 und 216 sind dem vorstehend beschriebenen DDA-Vervielfacher 196 ähnlich. Die Eingangssignale zu diesen DDA-Vervielfachern sind konstante digitale Ausdrücke, die durch Systcm- und Leistungsbeschreibungen einer besonderen Maschine bestimmt werden. Der Zweck der Vervielnd 2S6 bestehi dan:;, eine Frequ_en2

ellung zu bewirken. Der Zuwachs^

Ürris der Ausgangsgröße einer Vnrn_f£

;_:rn vhen Eingangsgröße definiert. Ur

,-■.ire^htzuerhaiten. muß das

ie^:-

in uiesem Fai! ^,rd fur eine _s" de; Antnensfunktior. die Frequ^

ZiO -■

der.

aren ι geführt. Die j-r Verschie- v. DDA-Ve,. zu. Die Ver- -prechen d« -infcrediten ~ ist.

Eine solch: ■hermäßiget· schalter 218

^iese Kon-

■■■ 214 über-

Systems in

^v°n einem "oß ist, wird ■ begrenzen mt. Mit anunter auf-

die

^is durch die GrüL^!; des Ausd^ucKs bestimm:. Diese Kon ■-equenzzuwachs bezeichnet werden ; und werden mittels der binäre \ 220 in da; System ei 220. weicie den Wer: enthalten, führen d_\- ■_■: binären Ausdrue'-. ...··:. restimmt das A:, de- -ir ModellobcrfüL'he Wi-:-.■·■ die Konstante zu _ /- .-L'e;; Wenn die Kon> \.nte zu klei,-• x^: >tfinger in de^r A ' .stebene j-.- i;s Svstems abgeienk ■Ai'ii ü- dem Teil eine;: be\» .rken. Die binären π V. .--t der Drehkonstan:. au: den DDA-Vervielfa-.! stcue·¹ das Ansprechen d •nen. auf Abweichunger ; Wj η η die Konstante zu

oder den Zyk'.i v.irp linearen Weg entn -: Worten, der -\btastfinger wird si«. •üerfoieenJen Bedingungen der zu _reringen und /ν. .-arketi \blenkune hin und her bewegen, bevor ■:' uh in die N'ulls'ellung des Systems einstellt 3s ',; --n die Drehkonstante zu niedrig eingestellt ist A.rd das System nicht empfindlich genug sein, um cerir.iifügiie Vei änderungen längs des Weges der Spur Anzuzeigen Dadurch wird die Genauigkeit des Abtastens verringert. Die Drehkonstante muß derart j eingestellt werden, daß sie zur Vorschubgeschwindigkeit umgekehrt proportional ist. Der Vorschubgeschwindigkeks-Wählschalter 222 führt die Information einer digitalen Teilerschaitung 224 zu. Diese Schaltung 224 besteht aus einer Reihe von binären Teilern. Jeder binäre Teiler besteht aus einer bekannten Anordnung von logischen Flip-Flops. Wenn der Vorschubgeschwindigkeits-Wählschalter 222 den Vorschubgeschwindigkeitsbereich durch einen Faktor c vergrößert, verringert der digitale Teiler 224 die Größe der Drehkonstanten durch den Faktor Wenn der Vorschubgeschwindigkeitsbereich verringert wird, vergrößern die Teilerstromkreise die Größe der Drehkonstanten entsprechend. Die DDA-Vervielfacher 214 und 216 sind Frequenzzuwachseinstellungen, um das Ansprechen des Systems auf Veränderungen des Abtastfingers um die Nullstellung des Systems zu steuern.

Der Ausgang des DDA-Vervielfachers 214 ist eine Impulsreihe, welche als eine Antriebsfunktion für einen Sinus-Kosinus-Generator 226 verwendet wird, der in Fig. 7c gezeigt ist. Der Generator besteht aus zwei identischen DDA-Integratoren. Der eine Integrator enthält die Sinuswerte und der andere die Kosinuswerte des Drehwinkels. Ein Integrator besteht aus zwei Registern 228 und 236, einem Addierer/Subtrahierer 230 für ein Bit und einem Reihen-Volladdierer-Subtrahierer 234. Der Ausgang des Eingangsregisters 228 wird in den Addierer/Sub-

.'ihierer 230 ti ■Uäierers subt; wünschten >^inl _vw-.-_:-!l zur Eins Voliaddiercr S; j_;._ Volladdier ,.. zweiten Re Küster 236 i-_L..:3:erers Subt; r.>ertragausga: .idierer Subt; PA-Integrati • -,-j anfanglieh .:■ jnungspcrsiv ^ Ausriehiui tv.en. wo der : Uji Ausfuhr;!! -•.euerur.g 22" ; inscn und d Killt- Wenn einer Antnet } uisen speie'r ,_;cs Volladdu ^ibt. wird de des zweiten Hit zu addie urd auf den lolt unter V«. -,ich ein Üb n-ahierer eiriiesehaUet. recister Jedes Eingai digitale Zahl werte für u Drehwinkels im umkelirb an. daß sich Sinus- uiiv'. verändern. Größen ihre iriebsimpuls Drehung rm stimmen, öl tuns verwes Wenn dahe kehren die ihre Funkti Addierer Si ebenfalls ih infolgedessi fische Sinu derholt, so systems ke Der Sini ersten Qua und die g sind, ist c zeichen de liehen Au· Quadrante

tung üben die Werte werk dun verändern 243 sind ; jeder tirig« Der Sii

..._hierer230 für ein Bit gelenkt. Der Ausean · Je-Vidierers Subtrahierers für ein Bit liefert'den ^t--.^'nschten Sinuswert und bildet einen Einaaiii sö- *Vnl zur Eingangstorschaltung 232 als auch ""zu--, Volladdi-rer Subtrahierer 234. Der andere t-in^aiiu; Yolladdierers Subtrahierers 234 is: der Ausean" :", zweiten Registers 236. Der Eingang zum zweivr ^pjister 236 ist der Summenausiians: 237 de- WiJi-,ilicrers Subtrahierens 234 Der ""überlauf .xk'r ■"^rtraiausgang 239 wird al₅ ein Tor für d <n Addierer Subtrahierer 238 für ein Bi' im zweiten -,QA-Iniegrator verwendet. Bei Arbeitsbeginn wirf! j,_e anfänglich-- Ausrichtung in einer durch die Be-C-nunsspersor. gewählten Richti: μ ausgeführt. F^ ''ι Ausrichtung parallel zu ein. Achse" a:it;enon"-'äen. wo der Sinuswert 1 und der Kosinus·.·.er. '■ is·

'■ ie!fächer 244 und 246 gelenkt. D·. .osinusausgang ■'■!^rd auf die DD,\-Verviei:acher 24S und 25C ilt-o = ■ rager,. Die DDA-Vernelfacher 244 246. 240 u.id 250 -ind in ihrer Ausbildung und Wirkungsweis ■ mi; -cn: oben beschriebenen DDA-X erwJfache- ^!<*6 ''ievHisc!.. Eine veränderliche Imnuisfreouen/ v. ;■">.. =^r--T! einen einstellbaren Vor

nen. wo ^d sinussen ]<

fri Ausführung der Ausrichtung mit der Richtung ,^ueruni 22" wird ^da5 Eingangsregi^er 228 nV-i c'in-cr. und Jas Eingangsregister 240 mit Nullen ge-■α'.ΐϊ. Vv J-r iJer Generator 226 einen Impuls vor girier Antriebsfunktion empfängt, wieder! -It das di.· Ft'n<en sr.u'hemde Register 228 unter \Vn.vendum: ]_el'Vollaadierers 234. Wenn sieh em ü!-erlauf e^- ^{i 1 Add}Sbth 238

ieh em ü!e

^{v1er Addierer}-Subtrahierer 238 fur ein Bn zweiten DDA-Integrators eingeschaltet, un. ei:. zu addieren. Das zweite Einganesreeisier 24u auf ^n neuesten Stand gebracht und wiederholt unter \ .-rwendung des Volladdierers 242 Wem; <i:h ein t ..erlauf ergibt, wird der Addierer Subtrahierer 230 für ein Bit des ersten DDA-In'.eizr.U'."-eingeschalte um zu subtrahieren, und das F-niMmr-. register 228 wird, auf den neuesten Stand eebraehi jedes Eineangsregister 228 und 240 enthalt daher digitale Zahienworte, welche die Sinus- und Ko-.inus •,Jrte für ;ede bruchstückweise Ve-iinderLmi: d.> Drehwinkels darstellen. Wenn sich das Vorzeichen in, umkehrbaren Zahlwerk 190 verändert, zeigt dies an. daß siel die Drehrichuing verändert ha·, imd die Sinus- und Kosinuswerte müssen sich entsprechend verändern. Es ist notwendig, dap. die digr. den Größen ihre vorhergehenden Schritte für jeden Antriebsimpuls genau wiederholen. Für jeden "Punkt der Drehung muß der Sinus- und Kosinuswert übereinstimmen, ohne Rücksicht darauf, weiche Dreh richtung verwendet wurde, um diesen Punkt zu erreicnen. Wenn daher eine Richtungsänderung angezeigt v.iid. kehren die Volladdie-er/Subtrahiere-- 234 und 242 ihre Funktionen um und werden Subtrahierer. Die Addierer"^;uHtrahierer230und238 für ein Bit kehren, ebenfalls ihre Funktion um. Jeder digitale Weg wird infolgedessen genau wieder abgetastet, und speziische Sinus- und Kosinuswerte werden genau wiederholt, so daß innerhalb der Auflösung des Steuersystems kein digitaler Fehler auftritt. ' Der Sinus-Kosinus-Generator 226 arbeitet stets im ersten Quadranten. Wenn der anfängliche Quadrant und die gewählten Koordinatenrichtungen gegeben sind, ist die anfängliche Richtung oder das Vorzeichen der Bewegung festgestellt. Nach der anfänglichen Ausrichtung wird das Vorzeichen durch ein Quadrantenzählwerk 243 gesteuert. Diese Vorrichtung überwacht diu Sinus- und Kosinuswerte. Wenn die Werte Null werden, kann das Quadrantenzähl- «rk durch Abtasten das Vorzeichen entsprechend verändern. Die Ausgänge des Quadrantenzählwerks 243 sind zwei binäre Senate, welche das Vorzeichen jeder trigonometrischen Komponente darstellen. Der Sinusausgang wird in die beiden DDA-Ver-

■■■s.'üiaior 252 erzeugt und bildet eine Antriebs:unktiO" üi' einen Sinus-Kosinusvai/ de- DDA-Ui'. ;:- fächer 246 und 250 De; einstellbar·.- Vor<crii:bgeschwindigkeitsosziüator ist eine dem Fachmanr !!■'kannte spanp.ungsgesteiierte Vorichtung. Die lr> puisfiequenz des VOrschubiresciuwndigkeitsos/iliato. 2?^ -tell; eine Geschwinriigkeitsgröße dar. die . ι. S:ei!e der Spur tangential ist Die Frequenz\cr\ i.·.-inrhuni: der tangentiaier Gesellt indigkeüsjr^i...-durcii die Sinus- und Kosinu>w<.rte des Drehv. i;-.Vei projiziert diese GroLk¹ auf die Koordinatenachse;:. Dies ergibt Vektorkonir'Vienti ^r^L^eii. die /u : "i gewählten Koordinatenrichtungen ; arallel sind !">..■ Ausi;angsimpulsreihe des DDA-Vervielfachers 216 wird verwendet, um den anderen Sinus-Kosinus-Sa: der DD.-\-\'erv!elfacher 244 und 248 anzutieilv. Die .usgangsimpulsreihe stellt die Verschiebimg·- üeschwindigkeitsgriiße dar. die zun¹ Punkt der Sru' senkrecht steht und die durch die Sinus- und Kosmuswerte des Drehwinkels vervielfacht wird. Diese Vervielfachung projiziert die Verschiebungsgeschwmuu·- küHsgroße in der oben beschriebenen Weise und ergibt zwei andere Geschwindigkeitskomponentengrußen. die zu den gewählten Koordinatenachsen parallel sind. In Fig. 7d wird die Impulsreihe 262. welche die Sinuskomponente der Vorsehubgeschwindtgkeitsgröße darstellt, in einem Addierspeicher 264 zu einer Impulsreihe 260 addiert, welche die Kos'.niiskomponeme der Verschiebungsgeschwl.idigkeitsgröße darstellt. Der Addierspeicher 264 ist eine bekannte einfache zweistufige Speichen orrichtung. F.oenso werden die Impulsreihe 254 und die Impulsreihe 256 in einem ähnlichen Addierspeicher 258 summiert. Die Ausgänge 266 und 268 der Impulsreihen stellen Geschwindigkeitsgrcßen dar, die zu den gewählten Koordinatenrichtungen parallel sind. Um kurz zusammenzufassen: Die Bedienungsperson wählt die Koordinatenrichtungen der Spur und die Vorschubgeschwindigkeit aus. Der Analog-Digital-Umsetzer liefert einen binären Ausdruck, der die Ablenkung aus der Nullstellung des Systems darstellt. Die Größe dieses Ausdrucks wird verwendet, um die Frequenz des Ausgangs des Uhroszillators zu modulieren. Der modulierte Ausgang wird durch zwei parallele Frequenzzuwachseinsfellungen geleitet Der Ausgang der einen stellt die Versehiebungsvektorgröße dar. Die andere wird verwendet, um den Sinus-Kosinus-Generator anzutreiben. Die gewählte Vorschubgeschwindigkeit steuert den Ausgang des Vorschubgeschwindigkeitsoszillators, welcher die Vorschubgeschwindigkeitsvektorgröße darstellt. Die Verschiebungs- und Vorschubgeschwindigkeitsvektorgrößen definieren die Abtastebene. Der Ausgang des Sinjs-Kosinus-Generators wird verwendet, um diese Größen in zwei neue Vektorgrößen 266 und 268 in der Abtastebene zu unterteilen. Die Vektorgrößen 266 und 268 sind zu den gewühlten Koordinatenrichtungen parallel. Diese Vektorgrößen, welche die Geschwindigkeitsgrößen darstellen, die notwendig sind, um die gewählte Vorschubgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, während der Abtastfehler

verringert wird, werden dann den entsprechenden Eingängen der Servoeinrichtung zugeführt.

Durch Verwendung des F.bcnenlenkmodus kann die Bedienungsperson die Abtastebene relativ zu den Koordinatenachsen schräg steilen. Die Taststiftsteuerung muß daher die Vektorgrößen 266 und 268 in neue Vektorgrößen auf den Koordinatenachsen der Maschine umbilden. Die Fbencnlenkstromkreisc sind in den F i g. 7 d und 7e dargestellt. Die Handräder 265 und 267 dienen zum Lenken der Abtastebene um das Modell. Die Drehung des Handrades 265 verdreht die Ebene um eine Koordinatenachse. die zu einer Achse parallel ist. welche durch die Richtung der Geschwindigkeitsgröße 268 bestimmt wird Ebenso \erdreht das Handrad 267 die Abtastebene um eine andere Koordinatenachse, die zur ersten Drehachse senkrecht stein. Mit den entsprechenden Handrädern sind digitale optische Vcrschlüsscler 270 und 272 mechanisch verbunden Jeder der Verschlüsseier 270 und 272 weist diei nichtlincarc Skalen auf. Zwei Skalen in jedem Ver schlusscler haben cmc sinusförmige Impulsverteilung mit einer mechanischen 90 Phasenverschiebung zwischen denselben. Die Kanaiausgange 274 und 276 stellen demnach bruchstückweise Veränderungen des Sinuswertes dar. und die Kanalausgänge 278 und 280 stellen bruchstückweise Veränderungen des Kosinus-WerteN dar. Die dritte:! KanaLsussänae 282 und 28·* zeigen den Quadranten oder das Vorzeichen an. Die Sinuskanalausgänge 274 und 276 des Verschlüsselers werden in digitale Zählwerke 286 und 288 geleitel Hbenso werden die Kosinuskanulausgänge 278 und 280 in zwei andere digitale Zählwerke 290 und 292 geleitet. Die Zählwerke 286. 288. 290 und 292 sind einfache binaie Zählwerke, die aus einer Gruppe von hinlereinaiidergcschaltelen logischen Flip-Flops besiehen. Jedesmal, wenn ein Impuls am Ausgang des Verschlüsselers erscheint, z.ählt das Zählwerk einen Bruchteil. Die Drehrichtung der Zählwerk», wird durch die dritten Kanalausgängc 282 und 284 des Verschlüsselers gesteuert, welche den Quadranten anzeigen. F.s ist zu bemerken, daß die Lenkung auch durch die Verwendung von Analogumwandlern ausgeführt werden kann. Diese Vorrichtung liefert Analogsignale, welche die Sinus- und Kosinuswerte eines Winkels darstellen, der durch dis_- Drehung des l'mwandlcrs erzeugt wird. Die Analogsignale bilden den Eingang zu einem Analog-Digital-Umsetzer, welcher Digitalsignale erzeugt, die den Ausgansicn der oben beschriebenen digitalen Zählwerke äquivalent sind. Die Zählwerke 286. 288. 290 und 292 führen Digitalsignale in die DDA-Verviclfachcr 293. 294. 295. 296. 298 und 300 ein Diese DDA-Vervielfacher sind mit dem DDA-Ver vielfacher 196 identisch. Die Umgänge der DDA Vervielfacher 294 und 296 sind Digitalwörter, welc'.v die Sinus- und Kosinuswerle des Drehwinkels um eine Koordinatenachse darstellen, die zu einer Achse parallel ist, welche durch die Geschwindigkeits-größc 268 bestimmt wird. Diese Drehung bewirkt, daß die Cicschwindigkeitsgröße 266 relativ zu den Koordinatenachsen schräg gestellt wird. Durch die Frequenzvervielfachung in den DDA-Vcrvielfachern 294 und 296 wird dieselbe auf die Koordinatenachsen projiziert, um Geschwindigkeitskomponentengrößen zu bilden. Diese Ciesehwiiuligkeitskomponenten werden durch die Λΐ!^ϋ;ιη·.^ΜηιιιιΚη·ίΙιι·η 299 und 301 dargestellt. Hei dieser Strnnikrcivius.bili.Iung bewnki der zweite Lenkverschlüsselcr eine Drehung um eine Koordinatenachse, die zu einer Ebene senkrecht steht, welche durch die gewählten Koordinatenrichtungen bestimmt wird. Die (ioschwindigkeitsgröße. welche durch die Impulsreihe 268 und die Kosinuskomponente 301 der Geschwindigkcitsgröße 266 ilaigestcllt wird, wird durch diese Drehung relativ zu den Koordinatenachsen schräg gestellt. Der digitale Ausdruck, der den Sinuswert des zweiten Lenkwinkeis darstellt, bildet den Umgang zu den DDA-Vervielfachern 293 und 298. Der komplementäre Kosinuswert bildet den Eingang zu den DDA-Vei vielfachern 295 und 300. Die Frequenzvervielfachung der schräg gestellten Geschwindigkeitsgrößen pronir, ziert dieselben auf die Koordinatenachsen zurück, um neue Gcschwindigkeitskomponcnten 303. 311. 313 und 315 zu bilden.

Fs soll an dieser Stelle bemerkt werden, dali on viele mögliche Kombinationen der Lenkwink':! gib' au Wenn jedoch die gewählten Koordinatenrichtuimen und die in Fig. 7d gezeigte Lcnkschaltung gegeben sind, werden zwei sehr spezifische Lcnkwinkcl tli'tiniert. Us ist offenbar, daß diese Winkel durch Vertauschen der Eingänge 266 und 268. durch Veras änderung der Ausbildung des Lenkstromkreises odci durch Auswahl anderer Koordinatenrichtungen leicht verändert werden können Geometrisch liefert du Drehung urn cinc der beiden Klooriliiiüieniich-s-j!¹: einer Koordinatenebene genügend Information, im, irgendeine Ebene im Koordinatensystem der Maschine zu beschreiben. Durch die Veränderung »let Lenkwinkel oder der Koordinatenrichtungen wi.-ii daher der Rahmen der Erfindung nicht erweitert.

Wie vorstehend beschrieben, erzeugt das Lenksystem eine Vielzahl von Gcsehwindigkeitskomponentengrößcn. welche durch die Ausgangsimpulsreihen 299. 303. 311. 313 und 315 dargestellt werden. Die Impulsfrequenz 299 bestimmt die Geschwindigkeitsgröße in einer Koordinatenrichtung 4= Die algebraische Summe der Impulsreihen 303, 313 und die Summe der Impulsreihen 311. 315 bestimmen die Geschwindigkeitsgrößen in den anderen beiden Koordinatenrichtungen. Die algebraische Summierung wird in den Digital-Analog-Umsetzern ausgeführt. Alle Geschwindigkeitskomponcp'engrößen werden daher in die Überlauftorschaltung 304 eingeführt. Die Torschaltung hat als Eingang auch die Informationen über das Vorzeichen und die Koordinatenrichtung. Die Vorzeicheninformation setzt sich zusammen aus dem Ausgang des QuadrantenzähS-werks 243 und aus den Quadrantenkanalausgängen 282 und 284 der Ebenenlenkvcrschlüsseler 270 und 272. Die Koordinatenrichtungen werden durch den \»>n der Bedienungsperson gesteuerten Ebenenwahlschalter 306 bestimmt. Wenn diese Information gegeben ist. trifft die Torschaltung 304 die entsprechende logische Auswahl, um die Eingangsimpuhreihen auf den Weg zu schicken. Die Impulsreihen 305, 307 und 309 werden dann in eine zweite Torschaltung 308 übertragen, die in Fig. 7f gezeigt ist. Diese Schaltung besteht wieder aus einer Kombination von im Handel erhältlichen Elementen, und eine besondere Kombination ist durch Vereinfachung der entsprechenden Booleschen algebraischen Ausdrücke leicht erhältlich. Die Aufgabe der Torschaltung 308 besteht darin, eine Schaltung entsprechend d \b| füh

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Sv Mein im I bcnci.lcnkmodus befindet, liehen die

Impulsreihen durch die Torschaltung 308 hindurch, ■λie sie von der Torschaltung 304 empfangen werden. W.nn sich der Wählschalter 310 (Fig. 7a) im 1 leienmodus oder Kombinationsmodus befindet. ^ Maltet die Totschaltung 308 in das Tiefensystem 137. das in den Fig. ⁷a und 7b gezeigt ist.

Wenn sich der Wählschalter 310 (Fig. 7a) im Tiefenmodus oder Kombinationsmodus befindet, schaltet sein Ausgangssignal die Torschalumgen 168 und 312. Dieser Schaltvorgang öffnet die Reihen-Verbindung zwischen den Sekundärwicklungen 158 u id 164 der Transformatoren. Das Signal derTiefensukiindärwicklung 164 wird durch die Torschaltung 312 gelenkt, welche dasselbe in das Tiefensystem durchgehen läßt. Die Torschaltung 168 verbindet Kiie Seite der planparallelen Sekundärwicklung 158 ir.it Erde. Die planparallele Sekundärwicklung 158 b'.eibt ein Teil des Ebenenlenksysteins. wie vorstehend beschrieben. Der Ausgang der Torschaltung 312 ist ein Wechselstromsignal, das der zur Längs- :i* hse des Abtastfingers parallelen Gesamtablenkung : laloc ist. Dieses Signa! geht durch einen Gleich-

■ :hter314 und ein Filter 316 hindurch. Der Aus-L um des Filters bildet einen Eingang zu einem ^s'henkel eines Summierverstärkers 318, welcher den

- sten Block des Analog-Digital-Umsetzers 142 bil-• :t. Es ist zu bemerken, daß alle im Tiefensystem schriebenen Stromkrciselemente im planparallelen

- stern Gegenstücke von ähnlicher Wirkungsweise ul Ausbildung aufweisen. Der Gleichrichter 314. is Filter 316 und der Summierverstärker 318 sind liier dem Gleichrichter 170, dem Filter 172 und :m Summierverstärker 174 ähnlich. Der frei hän-

:'iide bis Nullstromkreis 320 st in Ausbildung und Wirkungsweise dem frei hängenden bis Null 'rom-

■ .eis 180 ähnlich. Der Ausgang des Sumrniervorstär- -..-rs318 wird auf ein digitales Zähl··' erk 322 von

■ !■inlicher Ausbildung wie das digitale Zählwerk 190 übertragen. Das Fehlersignal wird zum Summier-'■-■rstärker 318 zurückgeführt, nachdem dasselbe durch den Digital-Analog-Umsetzer 324 hindurchgegangen ist, der mit dem Digital-Analog-Umsetzer 192 identisch ist. Da·· Zahlenvwt des Zählwerks 322. das die Tiefenablenkung darstellt, wird durch eine Einrichtung zur Bildung des Komplements von ! geleitet und in den DDA-Vervielfacher 328 eingeführt, der in F" ig. 7b gezeigt ist. Der DDA-Vcrvielfacher 328 hat als Anuiebsfunküon den Taststiftsteuerungs-Uhroszillator212 und ist in Wirkungsweise und Ausbildung dem DDA-Vervielfacher 196 ähnlich. Der Ausgang des DDA-Vervielfach.-rs 328 ist eine Impulsreihe, welche eine Frequenz aufweist, die der Ablenkung aus der Nullstellung des Tiefensystems analog und mit dem Taststiftsteuerungs-Ühroszillator synchronisiert ist. Dieselbe bildet eine Antriebsfunküon für den DDA-Vervielfacher 330. Der Eingang für den DDA-Vervielfacher 330 wird durch die binären Schalter 332 zugeführt. Die Funktion des DDA-Vervielfachers 330 ist ähnlich jener des DDA-Vervielfachers 216 Dieser Vervielfacher steuert das Ansprechen des Systems auf eine Ablenkung in einer zur Längsachse des Abtastkopfes parallelen Richtung. Der Ausgang des DDA-Vervielfachers 330 ist eine Impulsreihe, welche auf die Überlauftorschaltung 308 (Fig. 7e) übertragen wird. Diese leitet dann das Tiefenfehlersisinal dem entsprechenden Eingang der Servoeinrichtung zu.

Die Fig. 7b f. 7"c i und ⁷C^ veranschaulichen das schematische Diagramm der abgeänderten Ausführungsform des Tiefensystems. Zum besseren Verständnis sollen die F i g. 7 b und 7 c im schematischen Gesamtdiagramm durch die Fi₁H. 7b I, 7c 1 und 7 c 2 ersetzt weiden.

Fig. 7b 1 zeigt den Zusatz des Tiefenverschiebungssystems, das zum Teil aus dem von den binären Schaltern 350 gelieferten Eingang zum DDA-Vervielfacher 352 besteht. Die Impulsreihe des Uhr-Oszillators 212 bildet eine Antriebsfunküon für den Vervielfacher 352. Diese Elemente bewirken die Frequcnzzuwaehseinstellungen, deren Wirkungsweise früher beschrieben worden ist. Die Ausgänge der DDA-Vervielfacher 330 und 352 sind Impulsreihen,

is weiche den Fehler in der Tiefenrichtung darstellen, aber durch die entsprechenden Frequenzzuwachseinstellungen gedämpft werden. Der Ausgang des Vervielfachers 330 bildet eine Antriebsfunktion für einen Sinus-Kosiuus-Generator 354, der in F i g. 7c 1 gezeigt ist. Der Generator 354 ist mit dem früher beschriebenen Sinus-Kosinus-Generator 226 identisch. Der Generator 354 erzeugt Digitalsignale, welche die Sinus- und Kosinuswerte eines Winkels darstellen, der zwischen einem Gcschwindigkeilsvektor, der den Tiefenweg an der Abtaststelle tangiert, und einer Ebene gebildet wird, welche zur Tiefennchtung senkrecht steht. Nachdem die Richtungssteuerung 227 den Generator 354 auf den anfänglichen Winkel ausgerichtet hat, wird mit dem Abtasten begonnen. Wenn vom Vervielfacher 330 ein Impuls empfangen wird, der eine Winkeländerung anzeigt, arbeitet der Generator 354 weiter, um neue Sinus- und Kosinuswerte zu erzeugen, welche einem neuen Winkel entsprechen, der das Tiefensystem in die Nullstellung bewegt. Der Sinuswert wird den DDA-Vervielfachern 356, 358 zugeführt und der Kosinuswert den DDA-Vervielfachern 3M. 362. Die Vervielfacher sind mit dem DDA-Vervielfacher 196 identisch. Der Ausgang des Vervielfachers 352 bildet eine Antriebsfunktion für die Vervielfacher 356 und 360. Die veränderliche Impulsfrequenz des (vorstehend beschriebenen) einstellbarer. Vorschubgeschwindigkeitsoszillators 252 treibt die Vervielfacher 358 und 362 an. Der Sinuswert im Vervielfächer 358 und der Kosinuswert im Vervielfacher 360 projizieren die durch ihre entsprechenden Antriebsfunktionen dargestellten Geschwindigkeits grüßen auf eine Achse, die durch die Tiefenrichtunn definiert ist. Diese Projektionen werden durch Impulsfrequenzen dargestellt und in den Addierer/Subtrahierer 368 geleitet. Der Kosinuswert im Vervielfacher 362 und der Sinuswert im Vervielfacher 356 projizieren die gleichen Geschwindigkeitsgrößen auf eine Ebene, die zur Tiefennchtung senkrecht steht.

Diese Projektionen bilden den Eingang zum Addierer Subtrahierer 366. Ein dritter Eingang zu jedem AddiererSubtrahierer ist die Vorzeicheninformation vom Quadrantenzählwerk 364. Das Zählwerk 364. das mit dem Quadrantenzählwerk 243 identisch ist, überwacht die Ausgänge des Generators 354. um das Vorzeichen in der Tiefennchtung zu bestimmen. In Abhängigkeit von dem Vorzeichen wird dei Ausgang der Addierer 'Subtrahierer 366 und 368 entweder die Summe ~>dei die Differenz zwischen den Eingangsprojektionen darstellen. Der Visgang des Addierers Subtrahierers 368 wird demnach eine Impulsreihe sein, welche eine Geschwin-'■.ii'AeitNtrüL'ie in der Tiefennchtung darstellt. Dieses

Signal mit der Vorzeicheninformation vom Quadrantenzählwerk wird durch die Torschaltung 308 und in die entsprechende Servoeinrichtung geleitet. Der Ausgang des Addierers Subtrahierers 366 ist eine Impulsreihe, welche eine Geschwindigkeitsgröße in einer Ebene darstellt, die zur Tiefenrichtung senkrecht steht. Dieselbe definiert eine Geschwindigkeitsgröße, welche den planparallelcn Weg an der Abtaststelle tangiert. In der ersten Ausführungsform wurde diese tangentialc Größe durch den Ausgang des Vorschubgeschwindigkeitsoszillators 252 definiert. Die abgeänderte Ausführungsform definiert die tangential Größe genauer als eine Komponente der gewählten Vorschubgeschwindigkeit. Der Ausgang des Addierers'Subtrahierers 366 liefert eine Antriebsfunktion für die DDA-Vervielfacher 246 und 250, die in Fig. 7c2 gezeigt sind. Die Sinus- und Kosinuswerte des Drehwinkels am Ausgang des Generators 226 werden auf die Koordinatenachsen projiziert. Dieser Vorgang und der übrige Teil der Stromkreise ist bereits früher beschrieben worden. Im vorliegenden Fall arbeiten dieselben auf ähnliche Weise.

Die Ausgänge der Torschaltung 308 in F i g. 7 f sind Impulsfrequenzen, welche Geschwindigkeitsvektoren darstellen, die zu den Achsen der Maschine parallel sind. Die Impulsfrequenzen bilden Eingänge zu den Digital-Analog-Umsetzern 334, 336, 338. Der Ausgang jedes Digital-Analog-Umsetzers wird in einen Eingang der entsprechenden Servosummierschaltung 335. 337 und 339 geleitet. Die algebraischen Summen bilden dann den Eingang zu den Servovcrstiirkern 340, 342 und 344. Jeder Servoverstärker ist gleich ausgebildet. Die Ausgänge der Servoverstärker sind Gleichstromsignale, welche auf die ServH'ventile 46, 50 und 72 übertragen weiden. Die Scrvoverstärkerschaltung ist von üblicher Ausbildung und wird in vielen Maschinensystemen verwendet. Das Servoventil spricht auf das Vorzeichen

ίο und die Stärke des Gleichstromsignals an, um die Menge und Richtung der Strömung des Mediums zu steuern. Die Servoventil sind mit den entsprechenden hydraulischen Motoren 36, 52 und 70 verbunden. Die hydraulischen Motoren sind mit cVn entsprechenden Teilen 32, 58 und 78 der Marline mechanisch verbunden und treiben dieselben an Mit den Motoren sind auch Rückkopplungsvorrichu .^n 48. 60 und 74 mechanisch verbunden. Die Bcwe-iur.g der hydraulischen Motoren 36, 52 und 70 crgil mechanische Antriebsfunktion. Der Ausgang Rückkopplungsvorrichtungcn liefert ein elektr • Signal, das für jede solche hydraulische Motor!· gung repräsentativ ist. Diese Rückkopplungssi 135, 137 und 139 werden ihren entsprech·..·:

as Servosummierschaltungcn 335, 337 und 339 :.:. leitet. Die Scrvoschlcife ist demnach geschlo·-.··. Das Servosystem kann eine absolute und kontii ^!.·:>.·: liehe Kontrolle der Maschinenelemente aufril erhalten, die durch die Eingangsgcschwindu'-.ii

vektoren gesteuert werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

2 Patentansprüche:

1. Steueranordnung für Kopierwerkzeugmaschinen für drei auf zueinander rechtwinklig verlaufenden Bahnen eines Koordinatensystems verschiebbare Antriebseinheiten eines Ser\os\stems mit einem an die Antriebseinheiten angeschlossenen und diesen Fehlersignaie zuführenden Suchkopf, wobei die Fehlersignale in Tiefen- ι·' signale zerfallen, die einen in einer Richtung parallel zu einer Achse des Koordinatensystems erfaßten Fehler darstellen, und in Parallelsignale, die einen in einer Fbene parallel zu den anderen Koordinatenachsen erfaßten Fehler darstellen. mit einem Schalter und Torschaltungen zur Auswahl einer bestimmten Kombination aus Tiefen- und Parallelsignulen und mit einem Vorschubgrößensteueros/illator, der eine Folge von eine Vorschubgesc.iwindigkeit darstellenden unterschiedlich breiten Impulsen liefert, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steueroszillator (212) eine Impulsfolge mit konstanter Impulsfolgefrequen/ liefert, eine Synchronisationseinrichtung (196. 328) an den Schalter und die Torschakungen (166. 168. 310, 312) und den Steueroszillator (212) angeschlossen ist. um die gewünschte Kombination aus Tiefen- und Parallelsignalen /u synchronisieren und Impulsfolgen mit Impulsfolj 'frequen/en zu erzeugen, die eine Funktion des Betrages der gewünschten Kombination aus Tiefen- und Parallelsignalen sind, ein digitaler Sinus-Kosinus-Cienerat'ir (226) von der Synchronisationseinrichtung (196, 328) gesteuert wird und zwei digitale Ausgangssignale erzeugt. die zueinander komplementäre Sinus- und Kosinusfunktionen darstellen, und ein zyklisch arbeitender Impulsgenerator (112, 113, 114, 115.

119. 120. 121, 122, 124) nach Maßgabe der ihm zugeführten Impulsfolgen, der Sinus- und Ko-Sinusfunktionen und der Impulsfolgefrequenzen Impulsfolgen für die Antriebseinheiten liefert, wobei diese Impulsfolgen parallel zu den Verschiebeachsen verlaufende Geschwindigkeitsvektoren darstellen.

2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter und Torschaltungen (116. 168. 310, 312) gleichzeitig sowohl ein Tiefen- als auch ein Parallelsignal liefern, die Syndironisationseinrichtung(196, 328) an die Schalter und Torschaltungen (116, 168, 310, 312) und den Steueroszillator (212) angeschlossen ist und eine erste Impulsfolge mit einer Impulsfolgefrequenz proportional zu dem Betrag des Tiefensignals und eine zweite Impulsfolge mit einer Impulsfolgefrequenz proportional zu dem Betrag des Parallelsignals liefert, der digitale Sinus-Kosinus-Generator (226) auf die zweite Impulsfolge und die Parallelsignale anspricht, um eine Sinus- und eine Kosinusfunktion zu bilden, und diese Funktionen nach Maßgabe der zweiten Impulsfolge feinstufig veränderbar sind.

3. Steueranordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zyklisch arbeitende Impulsgenerator (112, 113, 114, 115, 119,

120, 121, 122) einen trigonometrischen Funktionsgenerator (354) enthält, der auf die erste Impulsfolge und das Ticfensignal anspricht, um digitale Signale zu liefern, die komplementäre änomefrische Werte darstellen die nach MaB-X der ersten Impulsfolge veränderbar sind, eh, Y-r Vekwkomponentengenerator (356, 360) f d-n manometrischen Funktionsgenerator J¹S₄) "und die erste Impulsfolge anspricht, „n, in · durch die erste Impulsfolge dargestellte Ge-VuhvIi^eitSiiröLk auf die eine Koordinaten- ^h * und die' Stichebene zu projizieren, wobei dVe Einrichtungen eine erste Impulsfolge er- -p die eine Geschwindigkeitskomponcnten-',rojk 'darstellt, w eiche zu der einen Koordinaten-Mc'-se Parallel ist. und eine zweite Impulsfolge, V . -ine Geschwini'iiikeitskomponentengröße in \'cr "suchebene darstellt, ein zweiter Vektori-omponentencieneraior (358. 362), der mit dem H^om.trischen Funktionsgenerator und der veränderlichen Impulsfolge verbunden ist, die ,Us₁-CW >hlie Gcschsvindigkeitsgroße auf die eine kou-lindtenachse und die Suchebene projiziert, uiiil dvr eine erste Impulsfolge erzeug!, die eine •_1Uv-w ahlte GeschwindigkeitskoroponcPtengröße dirsHIt welche zu der einen Koordiruienachse rvirillel 'ist sowie eine zweite Impul-iulge, die '■mc _al,s«ewählte Geschwindigkeitskomponentenoröße ό der Suchebene darstellt Addierer-Subtr ih-ercr.Speicherschaltungen (366, 368) auf die Impulsfolgen, die Impulsfolgefrequcn/en und den Funktionsgenerator ansprechen, um die Impulsfi !-'cn algebraisch zu summieren, weiche gemein-S--me Richtungsachsen aufweisen, um zwei ImpuNfolcen /u erzeugen, welche die resultierenden Summen darstellen, wobei die eine Jen Betrag der Tiefengeschwindigkeit und die andere den der Parallelgesthwindigkeit darstellt, ein dritter Vektorkomponentengenerator (244, 248) auf den Sinus-Kosinu- Generator und die zweite Impulsfolce anspricht, um eine durch die zweite Impulsfolge dargestellte Geschwindigkeitsgröße auf die anderen Koordinatenachsen zu projizieren und Impulsfolgen zu erzeugen, die Geschwindigkeitskomponentengrößen darstellen, die zu den anderen Koordinatenachsen parallel sind, ein vierter Vektorkomponentengenerator (246, 250) auf den Sinus-Kosinus-Generator und die andere Impulsfolge anspricht, um die planparallele Geschwindigkeitsgröße auf die anderen Koordinatenachsen zu projizieren und Impulsfolgen zu erzeugen, die Geschwindigkeitskomponentengrößen darstellen, welche zu den anderen Koordinatenachsen parallel sind, und Addierspeicherschaltungen (258, 264) vorgesehen sind, welche auf die Impulsfolgen ansprechen, um Impulsfolgen zu liefern, die eine Geschwindigkeitsgröße darstellen, welche zu den Koordinatenachsen parallel ist, und ein Speicher (243) und eine Torschaltung (308) auf den Sinus-Kosinus-Generator und die Impulsfolgen ansprechen, um Impulsfolgen, welche zu den Bewegungsachsen parallele Geschwindigkeitsvektoren darstellen, den Antriebseinheiten zuzuführen.

4. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter und die Torschaltungen (166, 168, 310, 312) das Tiefen- und das Parallelsignal in Kombination bilden, daß die Torschaltung eine Phasenverschiebungseinrichtung (166) enthält, um die Phase des Tiefensignals um ein Viertel einer Periode zu

verscl

phase

signal

signa

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328)

und '

und

freqi

des r

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puls!

ansr funk folg'

k. ο e b

verschieben, eine Summierschaltung (168) das phasenverschobene Tiefensignal und das Parallelsignal summiert und ein resultierendes Fehlersignal erzeugt, das dem angezeigten Gesamtfehler analog ist, die Synchronisiereinrichtung (!96, 328) an den Schalter und die Torschaltungen und den Steueroszillator (212) angeschlossen ist und eine Impulsfolge mit einer Impulsfolgefrequenz liefert, die proportional zu dem Betrag des resultierenden Fehlersignals ist. unti der digitale Sinus-Kosinus-Generator (226) auf die Impulsfolgen und das resultierende Fehlersignal anspricht und eine Sinus- und eine Kosinusfunktion bildet, die nach Maßgabe der Impulsfolgen veränderbar sind.

5. Steueranordnung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß der zyklisch arbeitende Impulsgenerator (112, 113. 114. 115. 119. 120. 121. 122) einen ersten VektoTVomponemengenerator (244, 248) enthält, der auf den Sinus-Kosinus-Gcnerator (226) unü die Impulsfolge anspricht, um einen durch die lmpL.sfolge dargestellten Geschvvindigkeitsbetrag auf rite anderen Koordinatenachsen zu projizieren und Impulsfolgen zu erzeugen, die Geschwindigkeitskomponentengrößen darstellen, welche zu den anderen Koordinatenachsen parallel sind, ein zweiter Vektorkomponentengenerator (246. 250) auf den Sinus-Kosinus-Generator (226) und die veränderlichen Impulsfolgefrequenzen anspricht, um den ausgewählten Geschwindigkeitsbetrag auf die anderen Koordinatenachsen zu projizieren und Impulsfolgen zu erzeugen, die Geschwindigkeitsbeträge darstellen, welche zu den anderen Koordinatenachsen parallel sind, Additions-Speicherschaltungen (258, 264) auf die Impulsfolgen ansprechen, um Impulsfolgen zu liefern, die Geschwindigkeitsbeträge darstellen, die parallel zu den Koordinatenachsen liegen, eine erste Ebenen- ^teuerschaltung (270, 286, 290) vorgesehen ist und eine Schaltung (294, 296). um die Suchebene um eine Achse zu drehen, die durch eine der Impulsfolgen bestimmt wird, der Geschwindigkeitshetrag der anderen Impulsfolge auf die Koordinatenachsen projiziert wird und Impulsfolgen erzeugt werden, die einen Geschwindigkeitsbetrag parallel zu der Verschiebeachse darstellen, und die Speicher- und Torschaltungen (243, 304, 308) auf die Impulsfolgen ansprechen, die andere Impulsfolge den Sinus-Kosinus-Generator (358, 362) und die Quadranteninformation, um dem Servomechanismus Impulsfolgen zuzuleiten, die Geschwindigkeitsvektoren parallel zu den Verschiebeachsen darstellt.

6. Steueranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Ebenenlenksteuerung (272, 288. 292) und ein Stromkreis (293, 295, 298, 300) vorgesehen sind, um die Suchebene um eine andere Achse winklig zu verschieben, die zur Drehachse senkrecht steht, daß die Geschwindigkeitsbeträge der einen der Impulsfolgen und eine Geschwindigkeitsgröße einer der Impulsfolgen auf Koordinatenachsen projiziert werden uⁿd daß Impulsfolgen zugeführt werden, die projizierte trigonometrische Geschwindigkeitskomponenten des verschobenen Winkels darstell·, η.

Die Mrlindung betrilTt eine Sie ennordnung für Kiipierwerkz-eugmaschinen für dr auf zueinander rechtwinklig \ erlaufenden Bahne eines Koordinatensystems verschiebbare Antriebseinheiten eines Ser\ osv stems mit einem an die Antriebseinheiten angeschlossenen und diesen Felllersignale zuführenden Suchkopf, wobei die FehlerMgnale in 1 iefen-■-ipiale zerfallen, die einen in einer Richtung parallel zu einer Achse des Koordinatensystems erfaßten ίο Fehler darstellen, und in Parallelsignale, die einen in einer Ebene parallel zu den anderen Koordinatenachsen erfaßten Fehler darstellen, mit einem Schalter und Torschaluingen zur Auswahl einer bestimmten Kombination aus Tiefen- und Parallelsignalen und mit einem Vorschubgrößensteueroszillator, der eine Folge von eine Vorschubeeschwindigkeit darstellenden unterschiedlich breiten Impulsen liefert.

Bekannte Steueranordnung^ verwenden Analogsuomkreisc für sämtliche Koordinaten, was veräo schiedene Nachteile aufweist Die Abtastsysicme werden durch Veränderung ..κΤ Größe und Phase eines zeitlich kontinuierlichen Fehiersignals gesteuert. Ein Hauptproblem liegt in Fehlern der Stromkreisparameter, welche eine unregelmäßige Wnkungsweise der Werkzeugmaschine bewirkt und Ungenauigkeiten in der Werkzeugführung ergibt. Außerdem erfordert die kritische Art der Analogstromkreise, daß sie für die Tätigkeit in einem verhältnismäßig schmalen Abtastgeschwindigkeitsbereich eingestellt werden. Infolgedessen kann eine große Zahl von Materialien auf der gleichen Maschine nicht genau bearbeitet werden.

Beim Abtasten eines Modells in drei Dimensionen wählt man im allgemeinen eine Ebene aus. die parallel zu der KoorUinatenebene verläuft, und tas'ei die Kontur des Modells in dieser Ebene ab. Durch lineare Verschiebung um eine kleine Wegstrecke längs der Achse, die senkrecht zu der Abtastebene liegt, wird eine neue Abtastebene bestimmt, die neben und parallel zu der ersten Ebene liegt. In der neuen Ebene wird die Kontur des Modells abgetastet. In Fällen, in denen sich Änderungen in der Kontur des Modells auf zwei Dimensionen beschränken, wie z. B. bei einem Zylinder, ist dieses Verfahren ausreichend Falls sich jedoch die Kontu^r in drei Dimensionen verändert, wie z. B. bei einer Halbkugel, entsteht ein beträchtlicher Fehler. Falls die erste Suchebene bei einer Halbkugel durch deren Mittellinie durchtritt, wird der Abtastfinger nur in der Tastebene selbst, d. h. in zwei Dimensionen, ausgelenkt. Sich anschließende parallele Tastebenen Iuhren zu neuen Fehlern. Da eine Halbkugel, wenn man sich von ihrer Mittellinie entfernt, in allen Richtungen abfällt, während sich der Abtastfinger in einer bestimmten Ebene über sie bewegt, wird nicht nur der Abtastfinger in der Abtastebene abgelenkt. sonJern er wird auch etwas in Richtung des Vorschubes ausgelenkt. Wenn die Suchebenen näher und näher an die Kante des Modells herangeführt werden, wird diese Auslenkung größer und größer. Es ist gerade die Auslenkung in dieser dritten Achse, die zu Abtastfehlern führt. Eine bekannte Steuer anordnung (USA.-Patentschrift 3 128 657) neigt insbesondere zu diesen Fehlern, da sie ein auf zwei 65 Achsen beschränktes Abtastsystem aufweist.

Bekannt ist eine weitere Schaltungsanordnung, die das gesamte Abtastfehlersignal verwendet und die wirklichen Fehlersignale, die in der ausgewählten