DE2114810B2 - Verfahren und vorrichtung zum herleiten eines fehlerwertes - Google Patents

Description

Ausgehend von den eingangs genannten Verfahren zum Herleiten eines Fehlerwertes wird diese Aufgabe dementsprechend erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von mehreren Ziffern im wesentlichen höherer Ordnung des digitalen den Meßwert darstellenden Wertes ein den Sollwert darstellender digitaler Wert hergeleitet wird, welcher der nächste vorbestimmte Wert zu dem digitalen Wert ist, der den Meßwert darstellt, und von mehreren Ziffern niedrigerer Ordnung des den Meßwert darstellenden digitalen Wertes und von dem abgeleiteten Sollwert der digitale Wert hergeleitet wird, der den Fehler d.irsiclll.

Falls eine Werkzeugmaschine gemäß diesem Verfahren geeicht werden soll, wird sie duri:h die vorbestimmten Eichabstände bewegt und dabei an jedem Punkt ihre tatsächliche Position beispielsweise mittels eines Laserinterferometers abgelesen. Dann wird die Werkzeugma-

schinc unter der Vermutung weiterbetrieben, daß der Sollwert des Vorschubs der nächste erlaubte Eichabstand zum tatsächlichen Vorschub ist Dabei wird das neue Verfahren verwendet, um den gewünschten Vorschub abzuleiten und die Subtraktion auszuführen. Im

ίο Ergebnis kann automatisch der Fehler in einem Diagramm dargestellt werden, wobei sich eine Kostenersparnis und eine beträchtliche Erleichterung beim Benutzen ergibt, da von der Steuerschaltung der Werkzeugmaschine keine Information mehr über den SoIl-

wert des Vorschubs erforderlich ist. Da die verwendete Vorriditung herkömmliche DA/Umsetzer und eine einfache Hilfsvorrichtung verwendet, ist sie wesentlich weniger kostspielig als die komplexen Anpassungsglieder und arithmetischen Rechner, die bisher verwendet

wurden. Auch wird eine beträchtliche Zeitersparnis bei der Einstellung und Vornahme der gewünschten Messungen erreicht, da keine komplizierte Zwischenverbindung mit der Maschinenwerkzeugsteuerung erforderlich ist.

Zusätzlich zur Messung von Positionierungsfehlern von Werkzeugmaschinen können dieses Verfahren und diese Vorrichtung zusammen mit anderen Meßgeräten verwendet werden, und zwar einschließlich der Eichung digitaler Voltmeter und der Erzeugung von Linearitäts-

kurven für spannungsgesteuerte Oszillatoren.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert; es stellen dar

Fig. 1 ein X-Y-Diagramm des Positionierungsfehlers eines Maschinenwerkzeuges, wobei der Fehler mit einer Auflösung von 25,4 χ 10~⁵mm in der Ordinate dargestellt ist, und wobei die Position der Maschine in Intervallen von 2.54 mm entlang der Abszisse dargestellt

ist;

F i g. 2 ein Blockdiagramm des neuen Rechnersystems, das digitale Kodierung verwendet und sowohl die Ordinaten als auch die Abszissenwerte für die X-Y-Positions-Fehlerdiagramme ergibt;

Fig. 3 ein Blockdiagramm des neuen Rechncrsystems mit einem binär kodierten System, um ein Linearitätsdiagramm für einen spannungsgesteuerten Oszillator zu erstellen.

In Fig. 1 ist ein typisches Diagramm dargestellt,das von einem X-Y-Schreiber aufgeschrieben ist, und die Positionsfehler über dem Vorschub eines Maschinenwerkzeuges darstellt. Die Stellung der Maschine ist in Schritten von 2,54 mm entlang der Abszisse aufgezeichnet, und der Positionierungsfehler der Maschine ist in Schritten von 25,4 χ 10''mm längs der Ordinate aufgetragen. Das Diagramm zeigt einen zyklischen Fehler, der einem linearen Fehler überlagert ist. wie er beispielsweise bei einer Spindel auftritt, die etwas zu lang ist und bei der Drehung flattert.

Diese Kurve kann manuell hergestellt werden, indem 60 rnan eine ausreichende Anzah¹ von Datenpunkten auf dem Diagiamm erhält, wobei jeder Punkt bestimmt ist durch die Bewegung des Maschinenantriebs auf eine gewünschte Stellung entlang des Vorschubsweges, indem der tatsächliche Vorschub durch ein Prä/.isionsinterferometer gemessen wird, die beiden Abstände subtrahiert werden und der Positionsfehler ermittelt wird und dieser Fehierwert auf der Ordinate über dem Soll weriabstand aufgetragen wird.

Wenn die Maschine durch einen Rechner gesteuert wird, könnte die Information über die Sollwertposition von der Steuerungs- oder Regelvorrichtung erhalten werden, wenn geeignete Zwischenglieder vorgesehen werden, um den X-Antrieb des X-Y-Schreibers automatisch zu steuern. Ein arithmetischer mit dem Interferometer gekoppelter Rechner und das Steuerglied können verwendet werden, um den Fehler zur Darstellung auf der Y-Achse zu berechnen.

In Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Systems dargestellt, das automatisch den Fehlerabstand und den Sollwertabstand vom Interferometer alleine bestimmt und diese Information an den X-Y-Schreiber zur Aufzeichnung weitergibt. Dieses System arbeitet ohne aufwendiges Anpaßglied (»Interfacing«) mit der Werkzeugsleuerungsvorrichtung und ohne umfangreiche Ziffernrechner.

Diese Vorrichtung umfaßt ein Präzisionsgerät zur Entferungsmessung, beispielsweise ein Laser-Interferometcr 11 gemäß dem USA.-Patentschrift 3,458,259. Der Ausgang des Interferometers enthält eine konstante Referenzfrequenz f_r und eine Doppler- oder Vergleichsfrequenz /Ό, die von einer Mittelfrequenz ium eine Frequenz schwankt, die proportional der Änderungsgeschwindigkeit im Abstand des Werkzeugantriebes gemessen vom Interferometer aus ist. Die beiden Frequenzausgänge f_t und /ο werden an einen reversiblen Zähler 12 geleitet, wobei der Ausgang des Zählers als Maß der Längenänderung dient. Beispielsweise stellt eine Einheit im Zähler eine Längenänderung von einer Viertellichtwellenlänge oder etwa 152,4 χ 10~⁶ίππι(6μ Zoll) dar. Der Inhalt des Zählers wird an eine arithmetische Einheit 13 geleitet, wo er in Längen in mm oder Zoll umgerechnet werden kann, und der digitale Ausgang wird auf eine digitale Anzeigevorrichtung 14 gegeben. Die angezeigte Messung ist 03,99975 Zoll.

Die Zehner-Einheiten, Zehntel und Hundertstel der Digitalwerte werden von einem Register 15 in der digitalen Anzeigevorrichtung an einen ersten D/A-Umsetzer 16 weitergeleitet, dessen analoger Ausgang als Eingang für den X-Antrieb des X-Y-Schreibers 17 dient. Die Tausendstel, Zehntausendstel und Hunderttausendstel der digitalen Werte werden an einen zweiten D/A-Umsetzer 18 über einen Pufferspeicherkreis 19 übertragen. Vor der Übertragung an den Pufferspei cherkreis wird die Ziffer für die Tausendstel an eine Addierstufe 24 für eine Ziffer geleitet, wo die betreffende Ziffer zu einem eingestellten Wert von 0,005 Zoll oder 0,127 mm (in dem Kästchen 22) addiert wird. Dieser Wert von 0.005 wird später analog in noch zu beschreibender Weise (in dem Kästchen 23) subtrahiert. Bei einem weniger bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Addition von 0,005 Zoll durch die Addierstufe 24 durch die mechanische Versetzung des Interferometers und der Maschine um 0,005 Zoll ersetzt werden. Indessen macht eine derartige Versetzung die Anzeigevorrichtung 14 weniger lesbar.

Der D/A-Umsetzer 16 wird benutzt, um den vermuteten Abstand der Bewegung der zu eichenden Maschine zu bestimmen, ohne tatsächlich die vermutete Abslandsinformation von der Maschine zu erfordern. Der vermutete Wert ist ein ganzzahliges Vielfaches des Eichintervalles, welches selbst vorzugsweise größer als das zweifache des Fehlerwertes ist Dies wird erreicht durch Übertragung der Zehner, Einheiten, Zehntel und Hundertstel des digitalen Wertes vom Register 15 zum D/A-Umsetzcr 16, wo dieser digitale Wert in einen analogen Ausgangswert umgesetzt wird, der proportional einem vermuteten Entfernungswert ist, der auf das nächste Hundertstel abgerundet ist. Beispielsweise beträgt die Ablesung 03,99975 in der digitalen Anzeige, und die Zahl für das nächste Hundertstel ist 4,00; ein analoges Ausgangssignal proportional zu diesem Wert 4,00 wird verwendet, um den X-Antrieb des X-Y-Schreibers 17 auf die vermutete Entfernungsposition längs der X-Achse anzutreiben, und zwar im gewählten Beispiel auf die 4,00 Position. Der nächste tiefere vermutete Abstand wäre 3,99 und der nächst höhere vermutete Abstand wäre 4,01.

Diese Schaltung für den vermuteten Abstand enthält einen Entscheidungsweg 24 zwischen der Ziffer für die Tausendstel im Register 15 und dem D/A-Umset7.er 16, um die Ziffer von 4 oder weniger für die Tausendstel in einen Null-Hundertstel-Wert umzusetzen und um Ziffern von 5 oder mehr für die Tausendstel in einen Wert von einem Hundertstel umzusetzen, so daß die Ablesung für die Hundertstel aufgerundet werden kann auf den nächsten Wert für die Hundertstel. Dies stellt sicher, daß Fehler mit negativem Vorzeichen in der Position nicht um ein Inkrement zu tief dargestellt werden.

Der Wert des Positionierungsfehlers wird durch angenäherte Subtraktion erhalten. Deshalb wird bcvor-

*5 zugt, daß das Eichintervall größer gewählt wird als das Zweifache des erwarteten maximalen Fehlers. Falls der Fehler größer wird als die Hälfte dieses Eichintervalles. ergibt sich eine Diskontinuität in der Darstellung, aber die Ergebnisse können noch so lange interpretiert werden, wie benachbarte Fehlerpunkte noch eine einigermaßen erkennbare Korrelation beinhalten. Eine bessere Lösung besteht darin, das Eichintcrvall zu erweitern.

Im vorliegenden Beispiel wird der Fehler folgen dermaßen abgeleitet:

E = 3,99975 - 4.00000

Da in unserem Beispiel die Maschinenachse bei 0,253 mm-Inkrementen geeicht ist, 0,01 Zoll ergibt si«A daß dieses Eichintervall wesentlich größer ist als der gemessene Fehler und daß der Subtrahent null Stellen ;n den interessierenden Spalten im Minuenden aufwei-t.

Probleme durch Vorzeichenwechsei des Fehlers werden vermieden, indem ein festgelegter Zusatzwert digital (durch das Kästchen 22) zu der die Eintausendstelwerte angebenden Ziffer addiert wird, die an den Pufferspeicher 19 übertragen wird. Im gegebenen Beispiel wird die

Ziffer 0,009 für die Tausendstel zu 0,005 im Ziffernaddicrer 24 addiert, um 0,014 zu erhalten. Die Ziffer für die Hundertstel (0,01) wird an den D/A-Umsetzer 16 übertragen, und die Ziffer für die Tausendstel (0,004) wird an den Pufferspeicher 19 übertragen. Der Pufferspeicher

enthält daher einen Digitalwert von 0,00475. Dieser digitale Wert wird an den D/A-Umsetzer 18 übertragen, wc er in ein entsprechendes analoges Signal umgesetzt wird. Von diesem analogen Signal wird dann der Zusatz von 0,005 (des Kästchens 23) analog abgezogen, um den

Positionsfehlerabstand von - 0,00025 zu ergeben. Das Entfernen des Zusatzes von 0,005 zentriert einen Null-Fehler bei 0 V analog. Falls der Spannungszusatz hin genommen werden kann, kann die durch das Kästcher 23 symbolisierte Einheit ausgelassen werden. Der ana

löge Ausgang des D/A-Umsctzers 28 ist proportional zi diesem - 0.00025 Fchlcrabstand und dient da/u, der Y-Antricb des X-Y-Schrcibcrs 17 auf diesen Punkt ent lang der Y-Achsc zu treiben.

Die Mathematik zur Ableitung dieses fehlersignals ergibt sich golgc.idermaßen:

E = 3,99975 - 4,00000 = 3,99975 + 0,005 - 0,005 -

4,00000

= 4,00475 - 4,00000 - 0,005 = (0,00475 modulo 0,01) -

(0,005) = - 0,00025

Es versteht sich, daß der Minuend (4,00000) unter der Annahme abgeleitet wird, daß er das nächste ganzzahlige Hundertstel zu dem Subtrahcntcn angibt, der von dem Laser-Interferometer erhalten wurde. Dies wird erreicht, ohne daß man eine Verdrahtung oder komplexe Anpassungsglicdcr zur Werkzeugsteucrungsschaltung

benötigte. , ,

Während die Division der Zahl in dem gegebenen Beispiel zwischen der Ziffer für die Hundertstel und fur die Tausendstel liegt, kann die Trennung gewunschtenfalls an anderen Stellen gewählt werden, in Abhängigkeit von dem speziellen Anwendungsfall und den angestrebten Ergebnissen. Obgleich in dem dargestellten Beispiel von einer Auflösung von 25,4 χ 10" W ausgegangen wird, ist die Auflösung auf 25,4 χ 10^bmm oder mehr mit Laser-Interferometern möglich, und dieses System Fehlerabstände im gleichen Maß wieder, wie das Lascr-Intcrferometer die Ablesungen auflösen kann.

Außerdem sind Maßstabsänderungen möglich, indem d.e Empfindlichkeit des X-Y-Schreibers geändert w.rd. So können der Y-Abstand zur Darstellung eines gegebenen Fehlers und der X-Abstand zur Darstellung eines gegebenen Eichpunktes irei gewählt werden, um die Daten optimal auf einer Darstellungsform unterzubrin-

^8CDic Verbindung mit der zu eichenden Maschine bectPh, _a,_;, ,.in-r Pinfarhen Schaltung, beisp.elswe.se e.ner Le.tung'25 zur Übertragung von '· jf^nmV"^is?"_nuT dem Pufferspeicher 19 anzuzeigen, daß em E.chpunk erreicht worden ist. Beispielsweise wird ein von de zu eichenden Maschine jedesmal be. Erreichen eines E chpunktes aufgenommener Impuls den ™^ferepe'^cJ" ™ Triggern, um den zu diesem Zeitpunkt aufgezeichneten DigUalwert an den D/A-Umsetzer 18 zu übertragen,um das analoge Y-Ausgangssignal für «Jen ^X-Y_:Schre ber «τ „W....JL., n,h*r i*t nur ein einfaches Signal über dasTieTchVn- d7s"iichpunktes von der zu eichend« Maschine möglich; dagegen ist keine Information über die gewünschte Stellung erforderlich.

Es sei angemerkt, daß nicht e.ne Anzeige von der zu eichenden Maschine angegeben wird da»Jedes &ch η tervall erreicht worden ist, sondern daß Steuerungss.g nale von dem Laser-Interferometersystem zu der zu eichenden Maschine geschickt *^erde" ^k.^on"^e* "^mJ^ zu befehlen, daß sie sich von einem E.ch.ntervall zum nächsten bewegt Beispielsweise w.rd sie nach der _Bestimmung eines ersten Fehlersignales und der Autarch nung durch das Interferometersystem der zu eisenden Maschine befehlen, sich zum nächsten 1f«*intervall zu bewegen, wo die Maschine anhält und das Fehlersignd wird ausgerechnet und aufgezeichnet Daraufhin w.rd das nächste Befchlssignal an die Maschine durch das Laser-Interferometersystem abgegeben.

Ein drittes Verfahren der ^g^^J^ daß man die Betriebsperson die Übertragung* 25 auslösen läßt. Wenn beispielsweise emcUn geeicht wird, kann die Betriebsperson ein «f«™ mikroskop oberhalb jeder der in die Skala c.ngravicrtcn Markierungen zentrieren und dann einen Knopf drükken, um der Vorrichtung anzuzeigen, daß der Fehler an jedem Punkt aufgezeichnet werden soll. In diesem Falle wäre das Interferometer derart angeordnet, daß es die Position des Mikroskops mißt.

Es sei angemerkt, daß diese mit Erwariungswertcn arbeitende Methode der Abstandsmessung auch verwendet werden kann, um eine digitale Anzeige statt einer analogen 'Anzeige des Fehlers zu erreichen. Bei ίο einigen Anwendungen könnte es nützlich sein, die Fehlcrdaten in digitaler Form aufzuzeichnen, beispielsweise bei einem Drucker, einerm Papier- oder Magnetbandaufzeichnungsgerät 26.

Auch sei angemerkt, daß statt der Aufzeichnung eines analogen Ausgangssignals die Erfindung dazu verwertet werden kann, daß ein Fehlersignal erstellt, an die Maschinenregelung 27 zurückgeführt und zur Ausregelung des Fehlers verwendet wird. Bei diesem Schema ist es erforderlich, daß die abgefragten Positionen um mehr als das Zweifache des erwarteten Maximalfehlers getrennt werden.

In Fig. 3 ist eine ähnliche Technik zur Darstellung der Linearitätsfunktion für einen spannungsgesteuerten Oszillator dargestellt. In diesem System wird die Präzisionsspannungsquelle 31 für den spannungsgesteuerten Oszillator 32 von der Programmiereinrichtung 33 gesteuert, damit sie schrittweise von einem Spannungswert zum nächsten fortschreitet, um Frequenzausgänge vom Oszillator 32 bei voneinander beabstandeten Eichintervallen abzugeben.

Ein Binärzähler 34 für die Ausgangsfrequenz gibt einen binären Wert ab, der die tatsächliche vom Oszillator 32 an das Register 35 abgegebene Frequenz darstellt. Die tatsächliche Oszillationsfrequenz des Oszillators 32 ist in der digitalen Aufzeichnung mit 001110100110I₂Hz angegeben. Zur Vereinfachung sei angemerkt, daß dieser binäre Wert, der zur Basis 2 dargestellt wurde, 03515₈

zur

«.„. Basis 8 ist. !n diesem Beispie! ist die angenommene oder vorausgesetzte Frequenz, bzw. die Frequenz, die

der spannungsgesteuerte Oszillator erzeugen sollte, gleich 001110100000O₂Hz oder, auf die Basis 8 bezogen, 0350O₈Hz.

Die binären Ziffern höherer Ordnung werden an den ersten D/A-Umsetzer 36 übertragen, während die Bi-

närstellen tieferer Ordnung an den zweiten D/A-Umsetzer 37 über den Pufferspeicherkreis 38 übertragen werden. Die Ein-bit-Addkrschaitung 39 arbeitet ähnlich der Ein-Ziffer-Addierschaltung von Fig. 2, um einen Summierausgang an den Pufferspeicher 38 und einen

Übertragungsausgang an den ersten D/A-Umsetzer abzugeben. Der binäre Betrag, der digital durch den Einbit-Addierer 38 addiert wird, wird daraufhin analog durch die Einheit 41 in dem D/A-Umsetzer 37 abgezogen.

Die Mathematik zur Ableitung der Fehlerfrequenz, zur Vereinfachung mit Bezug auf die Basis 8 dargestellt, ergibt sich folgendermaßen:

03515g- 03500g = 03515g - 0350O₈ + 0004O₈ -

00040g

= 03555g - 0350Oe - 0004O₈ = (03555₈ modulo 10O₈) - 0004O₈ = + 00015g (oder 0011012)

Es sei angemerkt, daß das allgemeine Verfahren bei einigen Anwendungen benutzt werden kann, .vo nur das Yodcr Fchlcrsignal erzeugt wird. Beispielsweise kann

jine zu eichende Maschine auf einen neuen Ziehpunkt in Intervallen von einer Sekunde bewegt werden, und der Fehler kann auf einem Streifenschreiber (beispielsweise Jem Schreiber 42 in I" i g. 2) aufgezeichnet werden, der Jas Papier beispielsweise mit einem Schritt pro Sekunde bewegt. Wenn daher die Zeit als die unabhängig Veriin-Jerliche gewählt wird, ist der DM-Umsetzer 16 oder 36 nicht länger erforderlich.

Während die Erfindung mit Bezug auf die Hcrleitung und Darstellung von Positionierungsfehlern von Mu-

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sehinenwerkzcugen und l.inearilätskurven für einen spannungsgesteuerten Oszillator beschrieben wurde, versteht sich, daß sie auch auf die Messung und Kichung ähnlicher Parameter vieler anderer Formen von Präzisionsinstrumenten oder Vorrichtungen angewendet werden kann. Auch ergibt sich, daß die Erfindung auf alle Systeme anwendbar ist, die digitale Zifferncichung verwenden, die beispielsweise von Rechnern oder digitalen Voltmetern oder anderen Formen digitaler Überträger erhallen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herleiten eines Fehlerwertes von einem Sollwert und einem Meßwert eines Parameters bei mehreren nicht-kontinuierlichen, vorbestimmten Werten, wobei der Fehlerwert kleiner ist als der halbe Abstand zwischen benachbarten vorbestimmten Werten und bei dem ein digitaler den Meßwert darstellender Wert erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß von mehreren Ziffern im wesentlichen höherer Ordnung des digitalen den Meßwert darstellenden Wertes ein den Sollwert darstellender digitaler Wert hergeleitet wird, welcher der nächste vorbestimmte Wert zu dem digitalen Wert ist, der den Meßwert darstellt, und von mehreren Ziffern niedrigerer Ordnung des den Meßwert darstellenden digitalen Wertes und von dem abgeleiteten Sollwert der digitale Wert hergeleitet wird, der den Fehlerwert darstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlerwert (-0,00025) gleich dem Meßwert (3,99975) plus der Hälfte (0,005) des Eichintervalles (0,01), modulo dem Eichintervall, vermindert um die Hälfte des Eichintervalles ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlerwert ein Positionierungsfehler in einem Maschinenwerkzeug, der Sollwert eine erwartete Bewegungsstrecke des Maschinenwerkzeuges und der Meßwert die tatsächlich gemessene Bewegungsstrecke des Maschinenwerkzeuges ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlerwert ein Umsetzungsfehler im digitalen Ausgang eines elektronischen Instrumentes, der Sollwert ein erwarteter, digitaler Ausgangswert des elektronischen Instrumentes und der Meßwert der tatsächlich gemessene digitale Ausgarigswert des Instrumentes ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Eichung des Instrumentes verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeleitete digitale Sollwert in einen Analogwert umgewandelt und dieser auf einer zweiten Achse (A) eines Diagramms dargestellt wird und der abgeleitete digitale Fehlerwert in einen Analogwert umgewandelt und dieser auf einer zweiten Achse (Y) des Diagramms darge stellt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Herleiten eines Fehlerwertes von einem Sollwert und einem Meßwert eines Parameters bei mehreren, nicht-kontinuierlichen vorbestimmten Werten, wobe> die Fthlerwerte kleiner als der halbe Abstand zwischen benachbarten vorbestimmten Werten sind, und eine Einrichtung den Parameter bei jedem vorgegebenen Wert mißt und ein für diesen signifikantes digitales Signal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (22, 24, 16) von mehreren Ziffern im wesentlichen höherer Ordnung des digitalen, den Meßwert darstellenden Wertes einen den Sollwert darstellenden digitalen Wert herleitet, welcher der nächste vorbestimmte Wert zu dem digitalen Wert ist, der den Meßwert darstellt, und von mehreren Ziffern im wesentlichen niedrigerer Ordnung des den Meßwert darstellenden digitalen Wertes und von dem abgeleiteten Sollwert einen digitalen Wert herleitet, der den Fehlerwert darstellt

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Digital/Analogwandler (23) zur Abgabe eines analogen Fehlersignals mit der Rechenschaltung (22,24,19) verbunden ist

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Digital/Analogwandler mit einer Einrichtung (17) zur Darstellung des Sollwertes über einer Koordinatenachse verbunden ist

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Digitalwandler (16) zur Abgabe eines analogen Sollwertsignals, mit der Rechenschaltung (22,24,19) verbunden ist

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Digital/Analogwandler (16,29) mit einer Einrichtung(17) zur Darstellung des Fehlerwertes über dem Sollwert verbunden sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 11 zur aufeinanderfolgenden Ableitung des Fehlerwertes zwischen einem Sollwert und einem tatsachlichen Wen eines Betriebsparameters einer Vorrichtung bei mehreren Eichpunkten, mit einer Einrichtung zum Ermitteln des tatsächlichen Wertes des Betriebsparameters bei jerfem Eichpunkt und einer Einrichtung zur Erzeugung eines den tatsächlichen Wert darstel lenden' Digitalwertes, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Übertragung mehrerer höherer Stellen des tatsächlichen Digitalwertes zu einem ersten Digital/Analogumsetzer (16) vorgesehen ist. dieser ein dem Wert des Eichpunktes proportionales Ausgangssignal abgibt, und eine Einrichtung zur Übertragung mehrerer niedrigerer Stellen des tatsächlichen Digitalwertes an einen zweiten Digital/ Analogumsetzer (18) vorgesehen ist, die niedrigeren Stellen einen Wert darstellen, der kleiner als die Hälfte des Wertes des Eichintervalles (0,01) ist, der zweite Umsetzer (18) ein analoges Ausgangssignal abgibt, das proportional der Differenz des tatsächlichen durch die niedrigeren Stellen dargestellten Wertes und dem die unteren Stellen des Wertes des Eichpunktes darstellenden Wert 0 ist, wobei die Differenz der tatsächliche Wert plus der Hälfte des Eichintervalles, modulo dem Wert des Eichintervalles, vermindert um die Hälfte des Eichintervalles ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (22, 24) zur digitalen Addition eines festen Versetzungswertes (0,05) zur ersten Ziffer (0,009) in den unteren Stellen und eine Einrichtung (23) zur späteren analogen Subtraktion des Versetzungswertes von dem analogen durch den zweiten Umsetzer erstellten Wert vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur digitalen Addition eines festen Versetzungswertes eine Addierstufe (24) für eine Stelle aufweist, an welche die erste Stelle übertragen wird, und eine Einrichtung (22) aufweist, um den digitalen Versetzungswert an die Addiereinheit für eine Stelle abzugeben.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (25) zur Übertragung eines Eiehpunktsignales zwischen der zu eichenden Einrichtung und der Vorrichtung vorgesehen ist.

16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Messen der tatsächlichen Posi-

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tion eines Maschinenwerkzeuges bei mehreren Eichpunkten ein Laserinferometer aufweist

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herleiten eines Fehlerwertes von einem Sollwert und einem Meßwert eines Parameters bei mehreren nicht-kontinuierlichen, vorbestimmten Werten, wobei der Fehierwert kleiner ist als der halbe Abstand zwischen benachbarten vorbestimmten Werten und bei dem ein digitaler, den Meßwert darstellender Wert erzeugt wird

Dabei kann es sich um die Ermittlung von Positionierungsfehlern in Werkzeugen oder um Linea.itätsfehler bei elektronisehen Vorrichtungen, beispielsweise digitalen Voltmetern und spannungsgesteuerten Oszillatoren handeln. Da die manuelle Aufzeichnung von Fehlerkurven zu zeitraubend ist, sind lechniken entwickelt worden, um derartige Diagramme automatisch zu erstellen. Beispielsweise werden im Falle einer durch ein Magnetband gesteuerten Fräsmaschine die Information über den Sollwert des Vorschubs aus dem Programmstreifen erhalten, der tatsächliche Vorschub durch eine Vorrichtung zur Präzisionsabstandmessung, beispielsweise ein Interferometer gemessen, und dann diese beiden Me3-ergebnisse, welche beispielsweise in digitaler Form vorliegen, einem Rechner zur Ausführung der Subtraktion zugeführt. Diese Technik erfordert eine Zwischenverbindung zwischen dem Rechner und der Steuervorrichtung für die Fräsmaschine, und diese Zwischenverbindung ist im allgemeinen teuer, da derartige Steuerungen nicht dazu ausgelegt sind, ohne Zwischenschaltung zusätzlicher Anpassungsglieder solche Informationen zu übertragen. Auch variiert die Kodierung der Daten von einer Maschine zur anderen. Des weiteren ist der erforderliche Rechner umfangreich und teuer. Häufig fallen auch bei kleineren Maschinen die Daten nicht in elektrischer Form an, sondern werden auf mechanischen Wählscheiben erhalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Ausführung anzugeben, wobei keine Zwischenverbindung zur Übertragung von Sollwertinformation an den Rechner erforderlich ist.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es bei digitalen Meßwerten möglich ist, direkt aus dem Meßwert selbst den Sollwert und damit auch den Fehlerwert zu rekonstruieren, sofern der zugelassene Fehler kleiner als die Hälfte des Intervalles der benachbarten Sollwerte