DE2113936B2 - Numerische Bahnsteuerung - Google Patents

Numerische Bahnsteuerung

Info

Publication number
DE2113936B2
DE2113936B2 DE2113936A DE2113936A DE2113936B2 DE 2113936 B2 DE2113936 B2 DE 2113936B2 DE 2113936 A DE2113936 A DE 2113936A DE 2113936 A DE2113936 A DE 2113936A DE 2113936 B2 DE2113936 B2 DE 2113936B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
speed
control
feed
axes
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2113936A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2113936C3 (de
DE2113936A1 (de
Inventor
Hymie Detroit Mich. Cutler (V.St.A.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bendix Corp
Original Assignee
Bendix Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bendix Corp filed Critical Bendix Corp
Publication of DE2113936A1 publication Critical patent/DE2113936A1/de
Publication of DE2113936B2 publication Critical patent/DE2113936B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2113936C3 publication Critical patent/DE2113936C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34041Dda
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/43Speed, acceleration, deceleration control ADC
    • G05B2219/43189Sum of squares

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

<t
dem Interpolator zugeführt wird. Dabei ist die Vor- werk bei jedem einlaufenden Impuls der Wert 2N-1 Schubgeschwindigkeit durch die Zahl der pro Zeit- gebildet, das Integral der in das Vergleichsglied eineinheit vorgegebenen Inkrementschritte der Sehnen- gespeisten Werte ist dann N2. Für die erforderliche stücke des Polygonzuges und diese Zahl durch die Rechenoperation ist somit nur eine einfache Schal-Frequenz einer Impulsfolge bestimmt Aus dieser 5 tung erforderlich.
vorgegebenen Tangentialgeschwindigkeit, die in einem In weiterer Ausbildung der Erfindung besitzen alle
Lochstreifen programmiert werden kann, werden dem Impulszähler der Quadrierschaltung die gleiche Auf-Interpolator die Geschwindigkeitskomponenten in nahmekapazität und sind Mittel zur gleichzeitigen den H'den Achsen mittels bekannter Gleichungen Löschung aller Impulszähler vorgesehen, wenn einer für Winkelfunktionen errechnet. i0 von ihnen aufgefüllt ist
Bei der Programmierung der gewünschten Vor- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ent-
schubgeschwindigkeit treten immer wieder Schwierig- hält das Vergleichsglied ein Umkehrregister, in welkeiten auf. Dies gilt auch bei einer zusätzlichen An- ches die Zahlen der Summenschaltung in einer Richderung der Vorschubgeschwindigkeit von Hand an tung eingegeben werden, während die Zahlen der der Werkzeusmaschine, sowie dann, wenn an Hand 15 ersten Quadrierschaltung in der entgegengesetzten eines vorhandenen Lochstreifens die gewünschte Richtung eingegeben werden, und erzeugt das Re-Vorschubgeschwindigkeit festgestellt werden soll. gister ein Steuersignal, welches bewirkt, daß das
Bei der bekannten numerischen Bahnsteuerung Steuergerät arbeitet, wenn der Nettoinhalt des Re-(US-PS 3 479 574), von der die Erfindung ausgeht, gisters der entgegengesetzten Richtung entspricht, werden die Steuerimpulszüge für die Weginkremente ao und das Steuergerät gesperrt ist, wenn der Nettoin den einzelnen Achsen Quadrierschaltungen züge- inhait des Registers der anderen Richtung entspricht, führt. Die Ausgänge der Quadrierschaltung werden Ist somit der Ausgang der Quadrierschaltung für
summiert, und die Summe wird einem Vergleichszäh- die Sollgeschwindigkeit größer als die Summe der ler zugeführt, dessen zweiter Eingang über eine wei- Quadratzahlen, die aus den Vorschubgeschwindigkeitere Quadrierschaltung einen Impulszug erhält, der as ten der einzelnen Sicueriuipulszüge ermittelt worden den vom Lochstreifen abgelesenen Sollwert für die sind, so wird die weitere Erzeugung von Befehls-Vorschubgeschwindigkeit darstellt. Der Ausgang des impulszügen durch das Steuergerät ausgelöst. Ist da-Vergleichszählers liefert also eine Information dar- gegen die Summe der Quadratzahlen der Befehlsüber, ob die für die Bewegungen in den einzelnen impulszüge größer als der Ausgang der Quadrier-Achsen errechneten Geschwindigkeiten mit der vor- 30 schaltung für die Vorschubsollgeschwindigkeit, so gegebenen Sollgeschwindigkeit übereinstimmen oder wird die weitere Erzeugung von Befehlsimpulsen genicht. Der Ausgang des Vergleichszählers wird in sperrt.
ein analoges Signal umgewandelt, das einen Oszilla- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nach-
tor steuert, von dessen Frequenz die Erzeugung der stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es den Servomotoren zugeführten Steuerimpulszüge 35 zeigt
nachgcregelt wird. Die Bildung der Quadratzahlen Fig. 1 ein Blockschaltbild einer numerischen
erfolgt bei der bekannten Schaltung zwar durch Steuerung mit der erfindungsgemäßen Vorschubdigitale Rechenglieder, doch ist hierfür ein verhältnis- steuerung,
mäßig großer Bauaufwand erforderlich und müssen F i g. 2 ein Blockschaltbild der in der Anlage der
die Rechenglieder verhältnismäßig komplizierte 40 Fig. 1 verwendeten Steuerung und Vorschubsteue-Rechenvorgänge ausführen. So besteht eine Quadrier- rung,
schaltung aus zwei kombinierten Zählern und Fre- F i g. 3 ein Blockschaltbild einer Quadrierschaltung,
quenzvervielfachern, einem weiteren Zähler und Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfin-
mehreren logischen Verknüpfungen. dung wird die Vorschubsteuerung zusammen mit
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe 45 einer Einrichtung verwendet, bei der die Befehlszugrunde, die Bahnsteuerung so auszubilden, daß die impulszüge für die Servos der einzelnen Achsen im Quadratzahlen in einfacherer Weise erzeugt werden »DDA-Verfahren« (mit Differentialanalysator) erkönnen und der Bauaufwand verringert ist. zeugt werden, wonach eine Befehlszahl wiederholt in
Diese Aufgabe ist bei der numerischen Bahnsteue- ein Register einaddiert wird, welches Befehlsimpulse rung der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß 50 proportional zu seinem Überlauf erzeugt. Die Funkdadurch gelöst, daß jede Quadrierschaltung aus der tion der Einrichtung wird in Verbindung mit der Reihenschaltung eines Impulszählers, eines Schiebe- Linearinterpolation beschrieben, bei welcher eine geregisters und eines Subtrahierwerks besteht, wobei rade oder lineare Bewegung des arbeitsseitigen Abdie Eingangsleitung der Reihenschaltung sowohl an triebsteils erreicht wird — im Gegensatz zur kompliden Impulszähler als auch an das Subtrahierwerk an- 55 zierteren Kreis- und Parabolinterpolation. Die erfingeschlossen ist und der Ausgang des Subtrahierwerks dungsgemäße Einrichtung ist jedoch in gleicher Weise mit der Ausgangsleitung verbunden ist. auf diese komplizierteren Systeme anwendbar.
Es wird somit von der bekannten Formel zur Diese Einrichtung ist grob in Fig. 1 dargestellt.
Quadratzahlbildung Das Programm für die Maschine ist auf dem Band
N 60 oder Lochstreifen 10 gespeichert. Dieser Lochstreifen
(2N ΐ) gelangt fortschreitend an ein Lese- und Dekodier-
1 h gerät 12, welches die kodierten Stanzlöcher im Streifen in elektrische Signale umsetzt und sie an die entGebrauch gemacht, wobei der Impulszähler die ein- sprechenden Teile der Einrichtung weiterleitet. Das laufenden Impulse fortlaufend zählt und der Zähler- 65 bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird inhalt in dem Schieberegister durch einfache Ver- an Hand eines Dreiachsensystems beschrieben, und Schiebung mit dem Faktor 2 multipliziert wird. Aus entsprechend gibt das Lesegerät 12 dem Steuergerät dem Ergebnis des Schieberegisters wird im Subtrahier- 14 Signale ein, welche den befohlenen Versetzungen
längs der ΛΓ-, Y- und Z-Achse aus den Leitungen 16, Befehle für die .Y-Achse eingegeben und nacheinan-
18 und 20 entsprechen. Das Vorschubsignal des der addiert werden, erscheinen auf der Leitung 32
Lesegeräts gelangt über die Leitung 24 an die erfin- und stellen die Befehlsimpulse für den Servo 26 der
dungsgemäße Vorschubsteuerung 22. AT-Achse dar. In gleicher V/eise stellen die Überlauf -
Das Steuergerät 14 verwendet die X-, Y- und 5 signale des Y-Summenregisters 58 auf der Leitung 34 Z-Befehle zur Erzeugung von drei Befehlsimpuls- die Befehlsimpulse für die Y-Achse und die Überlaufzügen, d. h. jeweils einen für den Servo 26 der signale des Z-Summenregisters 6 die Befehlsimpulse Ä'-Achse, den Servo 28 der Y-Achse und den Servo auf der Leitung 36 für die Z-Achse dar. Da die 30 für die Z-Achse. Diese Impulszüge laufen über Summenregister alle gleich lang sind und die entdie Leitungen 32, 34 und 36. Die Servos 26, 28 und io sprechenden Befehlszahlen zur gleichen Zeit in sie 30 dienen zur Erzeugung einer Abtriebsbewegung eingegeben und addiert werden, treten die Überlaufihrer Abtriebsteile von je einem Schritt für jeden signale dieser Register mit Geschwindigkeiten auf, die empfangenen Impuls. Ein solcher Schritt kann z. B. den Größen der entsprechenden Befehlszahlen proeine Weglänge von 2,54 μ darstellen. Die Impulse portional sind, und somit stehen die Impulsgeschwinwerden mit so hohen Geschwindigkeiten eingespeist, 15 digkeiten der Impulszüge auf den Leitungen 32, 34 daß die Servos im allgemeinen relativ weiche Ab- und 36 im gleichen Verhältnis wie die Befehlszahlen triebsbewegungen mit Geschwindigkeiten ausführen, für die X-, Y- und Z-Achse. Das vorstehend bewelche direkt proportional der Momentangeschwin- schriebene Steuergerät ist bereits bekannt,
digkeit der Impulse in ihrem Eingangsbefehlszug Die Funktion der Vorschubsteuerung 22 besteht sind. *o darin, Additionsbefehle aus der Leitung 38 in einer
Die allgemeine Funktion des Steuergerätes 14 be- solchen Zeitfolge zu erzeugen, daß Befehlsimpulszüge
steht darin, Befehlsimpulszüge zu erzeugen, deren zur Ausführung einer Bewegung erzeugt werden,
Impulszahl proportional zu den Befehlszahlen für die deren resultierender Vorschub gleich ist dem Vor-
X-, Y- und Z-Achsen ist, wobei die Impulse mit Ge- schub auf dem programmierten Lochstreifen 10.
schwindigkeiten erzeugt werden, die im gleichen Ver- »5 Der vom Lochstreifen befohlene Vorschub auf der
hältnis stehen wie die Befehlszahlen für die X-, Y- Leitung 24 wird dem Vorschubregister 70 eingegeben,
und Z-Achsen. das sich in der Vorschubsteuerung 22 befindet. Durch
Alle Befehlsimpulszüge auf den Leitungen 32, 34 das Addierwerk 72 wird der Inhalt des Vorschub- und 36 gelangen auch an die Vorschubsteuerung 22. registers 70 wiederholt in das Vorschubsummen-Die Vorschubsteuerung errechnet im wesentlichen 30 register 74 eingegeben und dort addiert. Die Überden Vektor oder die resultierende Geschwindigkeit, laufsignale des Summenregisters bilden auf der Leibei welcher sich das arbeitsseitige Abtriebsteil auf rung 76 einen Impulszug, dessen Vorschubgeschwin-Grund der Einzelgeschwindigkeiten der Servos für digkeit proportional zur Größe der Vorschubzahl ist. die Komponenten der X-, Y- und Z-Achsen bewegt. Die Additionsbefehle für das Addierwerk 72 wer-Sodann vergleicht sie die resultierende Geschwindig- 35 den von dem regelbaren Frequenzimpulsgenerator 78 keit mit dem von der Leitung 24 abgeleiteten Signal abgeleitet. Die Regelspannung für den Impulsgenefür den Sollvorschub, um festzustellen, ob das Steuer- rator 78 wird von der Schaltung 80 für die Handgerät 14 die Befehlsimpulse mit der Geschwindigkeit bedienung abgegriffen, die es gestattet, den befohleerzeugt, bei welcher der Sollvorschub erreicht wird. nen Istvorschub oberhalb oder unterhalb des Wertes Die Steuersignale gelangen an das Steuergerät 14 40 des programmierten Vorschubs von Hand einzustelüber die Vorschubsteuerung 22 in der Form von Jen. Die Skalenscheibe für die Handbedienung ist Additionsbefehlen aus der Leitung 38. Diese Addi- normalerweise in Prozentsätzen des programmierten tionsbefehle dienen zur Einstellung der Arbeits- Vorschubs geeicht, und wenn keine besonderen Umgeschwindigkeit des Steuergeräts, so daß die Befehls- stände vorherrschen, wird sie auf 100°/o eingestellt, impulszüge mit der zur Erzielung des befohlenen 45 In jedem Falle treten die Impulse auf der Leitung 76 Vorschubs richtigen Geschwindigkeit erzeugt werden. mit einer Geschwindigkeit auf, die proportional zur Die Additionsbefehle dienen zur gleichzeitigen Ein- Größe der Vorschubzahl und zum Prozentsatz ist, stellung der Erzeugungsgeschwindigkeit aller Impuls- der durch die Handbedienungsschaltung 80 verlangt züge, so daß das Verhältnis zwischen den Momentan- wird.
geschwindigkeiten der Impulszüge unabhängig von 50 Der Impulszug auf der Leitung 76 wird der
der Arbeitsgeschwindigkeit des Steuergeräts 14 kon- Quadrierschaltung 82 eingespeist, die einen Impuls-
stant bleibt. Digitalumsetzer zur Erzeugung einer Reihe von Zah-
Fig. 2 zeigt den inneren Aufbau der aus dem len darstellt, deren Summe gleich ist dem Quadrat
Steuergerät 14 und der Vorschubsteuerung 22 be- der auf der Leitung 76 empfangenen Anzahl von Imstehenden Teileinrichtung. Die Bewegungsbefehle für 55 pulsen. Der Innenaufbau der beim bevorzugten Aus-
die X-, Y- und Z-Achse auf den Leitungen 16, 18 führungsbeispiel der Erfindung verwendeten Quadrier-
und 20 werden den Befehlsregistern 50, 52 und 54 schaltung wird nachstehend in Verbindung mit der
eingegeben, die sich alle im Steuergerät 14 befinden. F i g. 3 erläutert
Jedes dieser Befehlsregister ist mit einem entsprechen- Die Befehlsimpulszüge auf den Leitungen 32, 34 den Summenregister 56, 58 und 60 über die Addier- 60 und 36 gelangen an die in sich gleichen Quadrier-
-werke 62, 64 und 66 verbunden. Beim Empfang eines schaltungen 84, 86 und 88 sowie an die Servos fiir
Impulses auf der Leitung 38 von der Vorschubsteue- die X-, Y- und Z-Achse. Die Quadrierschaltungen
rung 22 wird der Inhalt der Befehlsregister insgesamt 84, 86 und 88 sind mit der Quadrierschaltung 82
und gleichzeitig zu den entsprechenden Summen- identisch.
registern addiert. Wenn immer die Summenregister 65 Die die Ausgangssignale der Quadrierschaltungen überlaufen, liegt ein Ausgangsimpuls an der Aus- darstellenden Zahlen gelangen an das Summierungsgangsleitung des entsprechenden Registers an. Über- glied 90, welches einfach den Inhalt der Quadrierlaufsignale des Summenregisters 56, in welches die schaltungen 84, 86 und 88 addiert, um eine Reihe
von Zahlen abzugeben, die gleich sind der Summe der drei Eingänge. Die Ausgangssignale des Summierungsgliedes und der Quadrierschaltung 82 werden in der Schaltang 92 miteinander verglichen, in welcher sie voneinander abgezogen werden. Wenn S das Integral der Zahlen der Schaltung 82 das Integral der Zahlen des Summierungsgliedes 90 übersteigt, so gibt die Vergleichsschaltung 92 Signale an den Impulsgenerator 94 ab, wodurch dieser angesteuert wird und seinerseits an die Leitung 38 Additionsbefehle abgibt. Diese Additionsbefehle bewirken eine Erhöhung der Geschwindigkeit in der Erzeugung von Befehlsimpulsen durch das Steuergerät, in den die Additionssignale den Addierwerken 62, 64 und 66 eingespeist werden. Die Geschwindigkeit des Impulsgenerators 94 ist genügend hoch, so daß das Integral der durch das Summierungsglied 90 gelieferten Zahlen sich schnell auf den numerischen Wert des Integrals der Ausgangswerte der Quadrierschaltung 82 erhöht, selbst wenn sich dieser numerische Wert ao dauernd infolge der weiteren Erzeugung von Impulsen auf der Leitung 76 erhöhen sollte. Jetzt läuft die in der Schaltung 92 gespeicherte umkehrbare Summe durch den Nullpunkt, und die Schaltung gibt ein Sperrsignal an den Impulsgenerator 94 ab, wodurch »5 die weitere Erzeugung von Additionsbefehlen beendt wird. Dieser Vorgang setzt sich in einer Pendelbewegung fort, so daß eine durchschnittliche Befehlsimpulsgeschwindigkeit aufrechterhalten wird, die gerade genügt, eine Abtriebsbewegung mit der Vektorgeschwindigkeit zu erzeugen, die von dem durch Handeinstellung modifizierten Vorschubsignal verlangt wird.
Wie nachstehend erläutert wird, enthalten die Quadrierschaltungen 82, 84, 86 und 88 Zähler, und nach einer Anzahl von Additionsvorgängen ist einer der Zähler voll aufgefüllt. Jeder Zähler besitzt Mittel zur Abtastung dieses Zustandes, und die alle Quadrierschaltungen miteinander verbindende Leitung 96 dient dann zur Löschung aller Zähler. Durch diese Rückstellung auf Null kann ein kleiner Fehler eingeführt werden, da ein Additionsbefehl verlorengehen kann, jedoch kann dieser Fehler so klein wie gewünscht gehalten werden, um den die Zählregister größer ausgestaltet werden.
Somit vollzieht die vorstehend beschriebene Schaltung die folgende Gleichung:
Diese Gleichheit wird natürlich vom pythagoreischen Satz abgeleitet.
Der Innenaufbau der Quadrierschaltung 82 ist in Fig. 3 dargestellt. Mit Ausnahme der Außenanschlüsse ist diese Schaltung natürlich mit den Quadrierschaltungen 84, 86 und 88 identisch.
Die Eingangsimpulse für diese Schaltung auf der Leitung 76 gelangen an den Impulszähler 100, welcher diese Impulse laufend zählt. Die Impulse auf der Leitung 76 werden gleichzeitig dem Subtrahierwerk 102 eingespeist. Die im Zähler gespeicherte numerische Größe gelangt auch über das Schieberegister 104 an das Subtrahierwerk 102, wobei das Schieberegister die Zählung um eine Stelle in Richtung der höchsten Stelle verschiebt bzw., da es sich um einen Binärzähler handelt, die Zahl praktisch um 2 multipliziert. Die Ausgangssignale des Subtrahierwerks 102 werden an den Umkehrzähler 92 angelegt. Wird der Inhalt des Zählers 100 mit N bezeichnet, so vollzieht das Subtrahierwerk die Rechnung (2N— 1) wenn immer ein Impuls auf der Leitung 76 auftritt und liefert diese Summe an den Umkehrzähler 92. Wie nachstehend gezeigt, hat das Integral der an den Zähler 92 abgegebenen Zahlen den Wert von N2:
ΛΛΡ = (2Ν-1) N* = ΣΑΝ*
0 0
1 1 0 + 1 = 1
2 3 1 + 3 = 4
3 5 4 + 5 = 9
4 7 9 + 7 = 16
5 9 16 + 9 = 25
FCP* = XCP* + YCP2 + ZCP*,
wobei
XCP = Befehlsimpulse/min für die .3T-AcIiSe,
YCP = Befehlsimpulse/min für die Y-Achse,
ZCP = Befehlsimpulse/min für die Z-Achse,
FCP = Geschwindigkeit der durch die Vorschubzahl erzeugten Impulse.
Die mathematische Darstellung des oben durchgeführten Arbeitsvorganges ist
A =
N=I
Dies ist eine arithmetische Reihe. Wendet man die Formen für die Summe der Reihe an, so erhält man
_ Anzahl der Glieder , _,.. ,
Summe == (erstes Glied
2 + letztes Glied).
Hier ist das erste Glied = 1 und das letzte Glied = 2N-1.
Substituiert man
A = — (1 + 2N -1) = N*. 2
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 409545/62

Claims (1)

Geschwindigkeiten bewegt, um so eine gewünscht Patentansprüche: resultierende Vorschubgeschwindigkeit zu erzielen Normalerweise stehen die Achsen senkrecht aufein
1. Numerische Bahnsteuerung mit mehreren ander; es können die Achsen aber auch beispielsweisi Servo-Motoren zum gleichzeitigen Antrieb eines 5 in Form von Polarkoordinaten vorliegen.
Ausgangsgliedes längs mehrerer nicht zusammen- Die gewünschte resultierende Vorschubgeschwin fallender Achsen mit einer gewünschten resultie- digkeit des Ausgangsgliedes setzt sich aus den einzel renden Vorschubgeschwindigkeit und mit einem nen längs der verschiedenen Achsen auszuführende! Steuergerät, dem von einem Datenträger nume- Vorschubgeschwindigkeiten zusammen, wobei eini rische Information zugeführt werden und von io Steuerung für die Bewegungskomponenten in dei dem Befehlssignale in Form von Impulszügen für einzelnen Achsen erforderlich ist. Beispielsweise is jeden Servo-Motor erzeugt werden, sowie mit der Sollwert der resultierenden Bahngeschwindigkei einer Vorschubsteuerung, durch die die Frequenz eines Fräsers gegenüber dem Werkstück von der Ar der Impulszüge abhängig von einer vorbestimm- des zu bearbeitenden Werkstoffes, den Abmessung« ten Vorechubgeschwindigkp.it steuerbar ist, wobei 15 des Fräsers und anderen bekannten Kriterien abhän die Vorschubsteuerung eine erste Quadrierschal- gig. Zur Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit ent rung zur Erzeugung einer Reihe von Zahlen, hält der Programmspeicher der numerischen Steue deren Summe gleich dem Quadrat der Anzahl rung, nämlich der Datenträger in Form eines Loch· von Impulsen entsprechend der von dem Daten- Streifens oder Magnetbandes, die Werte für die Geträger gespeicherten Vorschubgeschwindigkeit ist, ao schwindigkeiten in kodierter Form. In der Steuerung und mehrere zweite Quadrierschaltungen auf- werden diese Informationen dekodiert und so verweist, die jeweils mit einem Ausgang des Steuer- arbeitet, daß die einzelnen Geschwindigkeitskompogeräts verbunden sind, und wobei eine parallel zu nenten längs der Achsen eingestellt werden.
den Ausgängen der zweiten Quadrierschaltung Bei einer bekannten numerischen Steuerung (DT-AS
geschaltete Summenschaltung und ein zwischen 25 1129 592) enthält der Lochstreifen außer den nume· die erste Quadrierschaltung und die Summen- rischen Werten für die Verschiebungskomponentec schaltung geschaltetes Vergleichsglied vorgesehen längs der drei Achsen eine Geschwindigkeitszahl, die ist, dessen Ausgang über einen Impulsgenerator durch den Quotienten der gewünschten resultierenden mit dem Steuergerät verbunden ist, dadurch Geschwindigkeit dividiert durch die Weglänge gegekennzeichnet, daß jede Quadrierschal- 30 kennzeichnet ist. Diese Geschwindigkeitszahl wird tung (82, 84, 86, 88) aus der Reihenschaltung durch eine Impulsfolge dargestellt, welche dei eines Impulszählers (100), eines Schieberegisters Rechenschaltung eines Interpolators zugeführt wird, (104) und eines Subtrahierwc-ks (102) besteht, in der drei Ausgangsimpulsfolgen erzeugt werden, wobei die Eingangsleitung (76) der Reihenschal- deren Frequenzen den für die drei Koordinatenachsen tung sowohl an den Impulszähler (100) als auch 35 vorgesehenen gewünschten Geschwindigkeitskompoan das Subtrahierwerk (102) angeschlossen ist nenten proportional sind. Die Anzahl der mit jedem und der Ausgang des Subtrahierwerks (102) mit dieser Komponentsignalfolgen ausgesendeten Impulse der Ausgangsleitung verbunden ist. entspricht dagegen dem jeweils in einer Achse ge-
2. Bahnsteuerung nach Anspruch 1, dadurch wünschten Verstellweg. Die Anzahl der Impulse begekennzeichnet, daß alle Impulszähler (100) der 40 stimmt also den Weg, der in jeweils einer Achse zu-Quadrierschaltungen (82, 84, 86, 88) die gleiche rückgelegt werden soll, und die Frequenz der Impulse Aufnahmekapazität besitzen und daß Mittel zur der mittleren Verstellgeschwindigkeit längs einei gleichzeitigen Löschung aller Impulszähler vor- Achse. Ein Nachteil der bekannten Steuerung ist jegesehen sind, wenn einer von ihnen aufgefüllt ist. doch darin zu sehen, daß auf dem Lochstreifen nicht
3. Bahnsteuerung nach Anspruch 1, dadurch 45 unmittelbar die gewünschte resultierende Vorschubgekennzeichnet, daß das Vergleichsglied (92) ein geschwindigkeit eingespeichert werden kann, sondern Umkehrregister enthält, in welches die Zahlen vielmehr die Geschwindigkeitszahl, die durch den der Summenschaltung (90) in einer Richtung ein- Programmierer berechnet werden muß.
gegeben werden, während die Zahlen der ersten Bei einer anderen bekannten numerischen Werk-
Quadrierschaltung (82) in der entgegengesetzten 50 zeugmaschinensteuerung (DT-AS 1 162 930) enthält Richtung eingegeben werden, und daß das Re- der Lochstreifen außer den Informationen zur Ergister ein Steuersignal erzeugt, welches bewirkt, rechnung einer gewünschten Biegekurve nach bedaß das Steuergerät (14) arbeitet, wenn der stimmten Kurvenpunkten eine Information für den Nettoinhalt des Registers der entgegengesetzten Vorschub. Die Errechnung der Biegekurve erfolgt in Richtung entspricht, und das Steuergerät (14) ge- 55 Getriebewerken, die durch einen Vorschubmotor ansperrt ist, wenn der Nettoinhalt des Registers der getrieben sind, dessen Drehzahl abhängig von den für anderen Richtung entspricht. den Kurvenzug berechneten Weginkrementen in zwei
Achsen verändert wird. Auf diese Weise wird durch die Drehzahl der Ausgabewellen der Getriebewerke
60 die Komponente der Vorschubgeschwindigkeit in den
beiden Achsen dargestellt, deren Gesamtwirkung dann eine konstante resultierende Schnittgeschwindig-Die Erfindung betrifft eine numerische Bahnsteue- keit ergibt.
rung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. An Stelle der erwähnten Getriebewerke ist es auch
Bei numerischen Stetigbahnsteuerungen für Werk- 65 bekannt (DT-AS 1251411), einen Interpolator zur zeugmaschinen, beispielsweise für Fräsmaschinen, Interpolation des Kreisbogens durch einen Polygonwird das Ausgangsglied längs mehrerer Koordinaten- zug zu verwenden, bei dem die Arbeitsgeschwindigachsen gleichzeitig mit aufeinander abgestimmten keit des Werkzeugs ebenfalls programmiert ist und
DE2113936A 1970-03-30 1971-03-23 Numerische Bahnsteuerung Expired DE2113936C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2377370A 1970-03-30 1970-03-30

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2113936A1 DE2113936A1 (de) 1971-10-14
DE2113936B2 true DE2113936B2 (de) 1974-11-07
DE2113936C3 DE2113936C3 (de) 1975-06-26

Family

ID=21817110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2113936A Expired DE2113936C3 (de) 1970-03-30 1971-03-23 Numerische Bahnsteuerung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3665499A (de)
JP (1) JPS5131909B1 (de)
CH (1) CH535994A (de)
DE (1) DE2113936C3 (de)
FR (1) FR2083659B1 (de)
GB (1) GB1300036A (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT942654B (it) * 1971-09-30 1973-04-02 Olivetti & Co Spa Sistema di controllo numerico per il comando simultaneo di piu uten sili o assi di una o piu macchine utensili
US3792333A (en) * 1972-12-29 1974-02-12 H Cutler Feedrate control system for numerical control apparatus
GB1454096A (en) * 1973-06-25 1976-10-27 Cincinnati Milacron Inc Numerical control systems
US3940675A (en) * 1974-04-29 1976-02-24 Bryant Grinder Corporation Digital positioning system
US3991652A (en) * 1975-05-02 1976-11-16 Fini Jr Anthony W Educational device for teaching numerical control

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3128374A (en) * 1960-12-08 1964-04-07 Bendix Corp Control system
US3428876A (en) * 1965-01-18 1969-02-18 Gen Electric Absolute feedrate velocity control for multiaxes pulse responsive servo using all digital circuitry
US3479574A (en) * 1966-11-18 1969-11-18 Bunker Ramo Feed rate computer and squaring circuit for a pulse responsive multiaxes servo system

Also Published As

Publication number Publication date
DE2113936C3 (de) 1975-06-26
CH535994A (de) 1973-04-15
FR2083659B1 (de) 1974-03-01
US3665499A (en) 1972-05-23
JPS5131909B1 (de) 1976-09-09
GB1300036A (en) 1972-12-20
DE2113936A1 (de) 1971-10-14
FR2083659A1 (de) 1971-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2636148C2 (de) Verfahren zur Bahnsteuerung eines Elementes mittels linearer oder zirkularer Interpolation
DE2422102A1 (de) Numerische steuerung zur erzeugung einer parabolischen auskehlung
DE1299917B (de) Automatische Programmsteuereinrichtung fuer Werkzeugmaschinen
DE2713869A1 (de) Positioniersystem in einer numerisch gesteuerten vorrichtung
DE2244170A1 (de) Steuervorrichtung fuer ein computergesteuertes werkzeugmaschinensystem
DE1588093A1 (de) Anordnung zum automatischen Steuern von Werkzeugmaschinen
DE69021795T2 (de) Elektronisches Polynomisches Interpolationsgerät für numerische Steuerungen von Werkzeugmaschinen, besonders für Fräsmaschinen für die Herstellung von Stanzen und mit diesem Gerät ausgerüstete Maschinen.
DE2113936C3 (de) Numerische Bahnsteuerung
DE2111889C2 (de) Numerische Regeleinrichtung für eine Werkzeugmaschine
DE1763934C3 (de) Positionierungseinrichtung für einen beweglichen Teil einer Arbeitsmaschine, insbesondere Werkzeugmaschine
DE1538408A1 (de) Programmierte Steuereinrichtung
DE2441100A1 (de) Frequenzvervielfachungssystem mit digitalem differentialanalysator zur numerischen werkzeugmaschinensteuerung
DE2244941B2 (de)
DE2025092B2 (de) Anordnung zur numerischen steuerung einer relativbewegung
DE2536974C2 (de) Unteranordnung für einen Digital-Differentialanalysator
DE1763932C3 (de) Vorrichtung für eine numerisch arbeitende Programmsteuerung
DE1152473B (de) Numerische Programmsteuerung mit einem Interpolator und einem Positionierungs-Regelkris
DE2428856B2 (de) Numerisch arbeitende Programmsteuerung für Werkzeugmaschinen
DE2835164C2 (de) Numerische Interpolationsschaltung
DE2545664C3 (de) Verfahren zur numerischen Steuerung von Maschinen, wie Werkzeugmaschinen
DE2239737B1 (de) Elektronische vorrichtung zur verfuenffachung einer im 8-4-2-1-kode binaer kodierten dezimalzahl
DE1524194C (de) Anordnung zur Interpolate einer Bahnkurve
DE1812248B2 (de) Vorrichtung zum Antrieb eines beweglichen Körpers und zur Kontrolle dessen augenblicklicher Stellung während seiner Bewegung
DE1524194B2 (de) Anordnung zur interpolatn einer bahnkurve
DE1255359B (de) Interpolator zur abschnittsweisen Erzeugung von ebenen Kurven, insbesondere zur Stetigbahnsteuerung von Werkzeugmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee