DE2104162A1 - Circuit arrangement for the provision of setpoints and correction for the advance of machine tools - Google Patents
Circuit arrangement for the provision of setpoints and correction for the advance of machine toolsInfo
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Description
Schaltungsanordnung zur Sollwert-Bereitstellung und -Korrektur für Vorschubantriebe von Werkzeugnaschinen0 Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Sollwert-Bereitstellung und--Eorrektur für Vorschubantriebe von Werkzeugmaschinen in Verbindung mit einer Eingabeeinrichtung einer nachfolgenden digitalen Aussortesehaltung und einem Digital-Analog-Wandler zur Ansteuerung des Vorschubantriebes.Circuit arrangement for the provision and correction of setpoints for Feed drives of machine tools The invention relates to a circuit arrangement for the provision and correction of setpoints for feed drives of machine tools in connection with an input device of a subsequent digital sorting attitude and a digital-to-analog converter to control the feed drive.
Es sind sehon sehr genau arbeitende Antriebe bekannt, die bei automatischen Maschinen zumeist als Regelantrieb ausgebildet sind. Diese Regeltriebe sind au9 analoger, digitaler bzw. analog-digitaler Basis aufgebaut.There are known very precisely working drives that are used in automatic Machines are mostly designed as variable speed drives. These control drives are au9 built on an analog, digital or analog-digital basis.
Analoge Regelantriebe sind in ihrem Grundaufbau relativ einfach und arbeiten sehr schnell. Nachteile bestehen jedoch hinsichtlich ihrer zeitlichen Konstanz, der erreichbaren Genauigkeit und des großen Justageaufwandes.Analog control drives are relatively simple in their basic structure and work very quickly. However, there are disadvantages with regard to their temporal constancy, the achievable accuracy and the great adjustment effort.
Rein digital arbeitende Regelantriebe sind analogen Reglern hinsichtlich ihrer Iangzeitkonstanz und der erreichbaren Genauigkeit überlegen, sie bedingen jedoch einen größeren Grundaufbau und sind dynamisch schlechter.Control drives that work purely digitally are analogue controllers with regard to superior to their long-term constancy and the achievable accuracy, they require however, have a larger basic structure and are dynamically worse.
Auf Grund der beschriebenen Vor- und Nachteile rein digitaler bzw. rein analoger Einrichtungen wird oftmals eine Kombination beider Verfahren verwendet.Due to the described advantages and disadvantages of purely digital or In purely analog devices, a combination of both methods is often used.
Dabei ist bekannt, die Winkelgeschwindigkeit des Antriebes mittels einer geeigneten Meßscheibe in eine proportionale Impulsfrequenz umzusetzen und mit einer Soll-Impulsfre quenz; zu sergloichen. Die dabei gewonnene Impulsdifferenz wird über einen Differenzzähier und einen Digital-Analog-Wandler dem analogen Teil des Antriebes überlagert. Dabei kann durch eine gemeinsame Verstellung des analogen und digitalen Sollwertes die Zählerkapazität klein gehalten werden, was Jedoch schwierig zu realisieren ist. Um dies zu vermeiden, ist es auch üblich, den analogen Soll- und Istwert über Digital-Analog-Wandler dem Soll- und Istwertgeber zu entnehmen.It is known to use the angular speed of the drive to convert a suitable measuring disk into a proportional pulse frequency and with a target pulse frequency; to sergloichen. The impulse difference thus obtained is connected to the analog part via a differential counter and a digital-to-analog converter of the drive superimposed. A common adjustment of the analog and digital setpoints, the counter capacity can be kept small, but this is difficult is to be realized. To avoid this, it is also common to use the analog setpoint and actual value can be taken from the setpoint and actual value transmitter via digital-to-analog converter.
Dabei ist in Jedem Fall für eine genaue Regelung ein teucrer digitaler Istwertgeber mit hoher Impulsfrequenz zu verwenden.In any case, an expensive digital one is required for precise regulation Use actual value transmitter with high pulse frequency.
Der nachfolgende Zähler muß ebenfalls für eine hohe Zählfrequenz ausgelegt sein. Weiterhin sind noch zusätzliche Maßnahmen nötig, damit bei der Differenz zählung keine Impulse verloren gehen.The following counter must also be designed for a high counting frequency be. Furthermore, additional measures are necessary so that the difference is counted no impulses are lost.
Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Ausführungen einzuschränken und die Vorteile einer digitalen Regelung hinsichtlich der Langzeitkonstanz und Genauigkeit bei minimalem Aufwand zu nutzen.The purpose of the invention is to overcome the disadvantages of the known designs and the advantages of digital control in terms of long-term constancy and use accuracy with minimal effort.
Der ereindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß bei einer digitalen Messung und Auswertung der Vorschubgeschwindigkeit der programmierte Vorschub-Sollwert korrigiert werden kann, mit dem Ziel, die Differenz zwischen Soll- und Istvorschub des Vorschubantriebes mit einfachen Mitteln extrem klein zu halten.The creation is based on the task that with a digital Measurement and evaluation of the feed rate of the programmed feed rate setpoint can be corrected with the aim of reducing the difference between the set and actual feed rates to keep the feed drive extremely small with simple means.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein digital vorgegebener rechnerischer Vorschub-Sollwert mittels einer Logikschaltung und eine Impulsgebers sowie einer Torschaltung und einer weiteren Iogikschaltung in einen Zähler eingespeichert wird. Dieser Zähler ist über einen Digital- Analog-Wandler mit einem Vorschubantrieb verbunden, von dem der Vorschub-Istwert einem Vergleicher zugeführt wird. Der Vergleicher wird entsprechend der Vergleichsmessung des Vorschub-Ist'jertes mit dem zugeführten Vorschub-Sollwert, bei Koinzidenz der Vorschubwerte, mit der benannten Torschaltung und bei Nichtkoinzidenz über die zweite Logikschaltung mit dem Zähler zur Korrektur des Vorschub-Sollwertes für den Vorschubantrieb verbunden.According to the invention, this object is achieved in that a digital predetermined arithmetic feed rate setpoint by means of a logic circuit and a Pulse generator as well as a gate circuit and another logic circuit in one Counter is stored. This counter is via a digital Analog converter connected to a feed drive, of which the feed actual value is a comparator is fed. The comparator is based on the comparison measurement of the actual feed rate with the feed setpoint value supplied, if the feed values coincide with the named gate circuit and in the event of non-coincidence via the second logic circuit connected to the counter for correcting the feed setpoint for the feed drive.
In weiterer Verfolgung der Erfindung kann die Zählfrequenz des Zählers durch Veränderung der Impulsfrequenz des Impulsgebers in Abhängigkeit von der Vorschubabweichung variiert werden.In a further pursuit of the invention, the counting frequency of the counter by changing the pulse frequency of the pulse generator depending on the feed rate deviation can be varied.
Desweiteren können die dem Vergleicher zugeführten Vs schub-Sollwerte von einer anderen Bewegung, z.B. der Spindeldrehzahl ableitet werden.Furthermore, the Vs setpoint values supplied to the comparator can be used derived from another movement, e.g. the spindle speed.
Für die erfindungsgemäße Einrichtung wird, unter Beibehaltung der Vorteile einer digitalen Regelung, ein minimaler Aufwand benötigt. Dies ergibt sich aus der einfachen Ausführung des Vergleichers mit den drei Ausgangs signalen zur Vorschuberhöhung, Vorschubminderung und Koinzidenz der Vorschubgeschwindigkeiten und infolge der geringen benötigten Zählkapazität und Grenzfrequenzen der Impulsgeber und Zähler.For the device according to the invention, while maintaining the Advantages of a digital control, a minimal effort required. This arises from the simple design of the comparator with the three output signals for Feed increase, feed decrease and coincidence of the feed speeds and due to the low counting capacity and limit frequencies required, the pulse generator and counters.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt das Blockschaltbild eines Vorschubregelantriebes.The invention is to be described in more detail below using an exemplary embodiment explained. The accompanying drawing shows the block diagram of a feed control drive.
Von einer Eingabeeinrichtung E, beispielsweise einem Lochstreifenleser, werden die auf die VorschubgröBe Einfluß nehmenden Steuerinformationen, wie programmierter Vorschub, Schrägenwinkel, Gewindesteigung, Arbeitsspindeldrehzahl usw., an eine Auswerteschaltung A weitergegeben. Die Auswerteschaltung A bildet aus diesen prograniierten Steuerbefehlen einen rechnerischen Vorschub-Sollwert VR i digitaler form.From an input device E, for example a punched tape reader, the control information influencing the feed rate is how programmed Feed rate, helix angle, thread pitch, work spindle speed, etc., to one Evaluation circuit A passed on. The evaluation circuit A forms these programmed Control commands a computational feed set value VR i digital form.
Dieser Vorschub-Sollwert vR wird zunächst über eine Logikschaltung 111, eine lorschaltung T und eine Logikschaltung L2 in einen Zähler Z eingespeichert. Hierzu werden dem Zähler Z, von einem an die Torschaltung T angeschlossenen Impulsgeber JG, Impulse zugeführt. Das oeffnen der Torschaltung T erfolgt durch einen Hilfsbefehlsgeber E1, der gleichzeitig das Vorwärts zählen in der Logikschaltung L2 einleitet. Sobald in der Logikschaltung L1 Koinzidenz zwischen dem Zahlenwert des Zählers Z und dem ausgegebenen Zahlenwert der Auswerteschaltung A erreicht ist, erfolgen die Steuerbefehle zum "Abschalten des minspeicherns aus der Auswerteschaltung A11 und "Start des Vorschubantriebes VAtt. Der vom Zähler Z ausgegebene rechnerische oder korrigierte Vorschubsollwert vK wird dabei mittels eines Digital-Analog-Wandlers DA in einen analogen Vorschub-Sollwert VA umgewandelt und dieser dient zur Ansteuerung des Vorschubantriebes VA.This nominal feed rate vR is initially set via a logic circuit 111, a circuit T and a logic circuit L2 are stored in a counter Z. For this purpose, the Counter Z, from one connected to the gate circuit T. Pulse generator JG, pulses supplied. The gate circuit T is opened by an auxiliary command transmitter E1, which simultaneously counts up in the logic circuit L2 initiates. As soon as there is coincidence between the numerical value in the logic circuit L1 of the counter Z and the output numerical value of the evaluation circuit A is reached, the control commands to "switch off the min memory from the evaluation circuit" take place A11 and "Start of the feed drive VAtt. The computational or corrected feed set value vK is thereby made by means of a digital-to-analog converter DA converted into an analog feed rate setpoint VA and this is used for control of the feed drive VA.
Mit der Auslösung des Vorschubantriebes VA beginnt gleichzeitig ein Vergleicher V mit Kontrollmessungen der tatsächlichen Vorschubgeschwindigkeit, dem Vorschub-Istwert v, Aus Genauigkeitsgründen wird diese Meßeinrichtung zweckmäßigerweise auf digitaler Basis arbeiten. In dem Vergleicher V wird der Vorschub-Istwert vJ mit dem Vorschub-Sollwert vS verglichen. Vom Vergleicher V werden die drei möglichen Meßergebnisse zur Vorschubminderung bzw.With the triggering of the feed drive VA starts at the same time Comparator V with control measurements of the actual feed rate, the Actual feed value v, For reasons of accuracy, this measuring device is expedient work on a digital basis. In the comparator V, the actual feed value is vJ compared with the nominal feed rate vS. From the comparator V the three possible Measurement results for feed reduction or
zur Vorschuberhöhung an die Logikschaltung L2 oder bei Koinzidenz der Vorschub-Soll- und Istwert an die Torschaltung g ausgegeben.to increase the feed rate to the logic circuit L2 or in the event of coincidence the feed setpoint and actual value are output to gate circuit g.
Die Bezugsgröße Vorschub-Sollwert vS kann dabei auf verschiedene eise gebildet werden, z.B. mittels einer Sichfrequenz, aus den Istwerten der Spindeldrehzahl oder der Vorschubgeschwindigkeit anderer Achsen.The reference variable feed setpoint vS can be in different ways can be formed, e.g. by means of a self-frequency, from the actual values of the spindle speed or the feed rate of other axes.
Gibt der Vergleicher V das Meßergebnis Koinzidenz der Vorschubwerte aus, so wird die Torschaltung T geschlossen und vom Impulsgeber JG gelangen keine Ilapulse mehr auf den Zahler Z. Der im Zähler Z gespeicherte digitale korrigierte Vorschub-Sollwert vK bleibt somit erhalten. Bei den Meßergebnissen im Vergleicher V zur Vorschuberhöhung bzw.If the comparator V gives the result of the measurement of the coincidence of the feed values off, the gate circuit T is closed and none of the pulse generator JG arrives Ilapulse more on the counter Z. The digital corrected stored in the counter Z. The nominal feed rate vK is therefore retained. With the measurement results in the Comparator V for increasing the feed rate or
-minderung bleibt die Torschaltung T geöffnet und über die Logikschaltung L2 wird der Zähler Z au9 Vorwärts- bzw. Rückwärtszählung geschaltet. Dadurch wird der Zahlenwert des Zählers Z und damit der Vorschub-Sollwert vK korrigiert.-reduction, the gate circuit T remains open and via the logic circuit L2 the counter Z au9 is switched up or down counting. This will the numerical value of the counter Z and thus the nominal feed rate vK are corrected.
Die änderungen der Vorschub-Sollwerte VK werden so lange durchgeführt, bis Koinzidenz zwischen dem Vorschub-Sollwert vS und -Istwert v, erzielt ist.The changes to the feed setpoints VK are carried out as long as until coincidence between the nominal feed rate vS and the actual value v is achieved.
Die Zählgeschwindigkeit des Zählers Z und damit die Xnderungsgeschwindigkeit des Vorschub-Sollwertes VK wird durch die Impulsfrequenz J des Inpulsgebers JG bestimmt.The counting speed of the counter Z and thus the rate of change of the feed set value VK is determined by the pulse frequency J of the pulse generator JG.
Durch Veränderung dieser Impulsfrequenz J ist eine Grob-und Feineinstellung des Vorschub-Sollwertes vK möglich.A coarse and fine adjustment is possible by changing this pulse frequency J of the feed set value vK possible.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD14896070 | 1970-07-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2104162A1 true DE2104162A1 (en) | 1972-01-27 |
Family
ID=5482747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712104162 Pending DE2104162A1 (en) | 1970-07-21 | 1971-01-29 | Circuit arrangement for the provision of setpoints and correction for the advance of machine tools |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2104162A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0070957A1 (en) * | 1981-07-15 | 1983-02-09 | Carl Schenck Ag | Method and device to simulate a definite time-dependent motion with a servo-hydraulic device |
-
1971
- 1971-01-29 DE DE19712104162 patent/DE2104162A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0070957A1 (en) * | 1981-07-15 | 1983-02-09 | Carl Schenck Ag | Method and device to simulate a definite time-dependent motion with a servo-hydraulic device |
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