DE2138042A1

DE2138042A1 - Numerische Werkzeugmaschinensteue rungen

Info

Publication number: DE2138042A1
Application number: DE19712138042
Authority: DE
Inventors: George H Northville Mich McDaniel (V St A) G05b 19 18
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1970-08-05
Filing date: 1971-07-29
Publication date: 1972-02-10
Also published as: US3701888A; FR2101234A1; JPS566002B1; FR2101234B1

Description

Dr !ng. H. Negendank

Dipl. Ing. H. Hvück Dipl. PHys. W. iort*e

•MSnehen l5,Mo*«

W. 5380586

Tile Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center . 24. Juli 1971

Soutlifield ,Mich.48075 ,USA Anwaltsakte M-1674

Numerische Werkzeugmaschinensteuerungen

Die Erfindung betrifft numerische Steuerungen für Maschinen mit steuerbaren beweglichen Elementen, insbesondere betrifft die Erfindung die Aufbereitung und Verwendung von Stellunggeber-Rückführungssignalen in solchen Steueranlagen.

Bei numerischen Steuerungen für Fräsmaschinen, Bohrmaschinen, Drehmaschinen, Zeichenmaschinen, Kurvenschreibern und dergleichen_s werden Signale zur Steuerung der Einrichtungen erzeugt_s welche die Stellung eines oder mehrerer beweglicher Elemente in einer der verschiedenen Steuerachsen bestimmen. Diese Signale werden von den Daten auf einem Lochstreifen oder von Befehlssignalen abgegriffen, die von Hand über Drehschalter auf der Steuertafel zusammen mit den Rückführungssignalen für die Stellung und ge- · wünschten Versetzungs- oder Verfahrsignalen eingegeben werden.

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Für jede gesteuerte Achse wird normalerweise eine eigene Recheneinheit zum Abgriff bzw. Ableitung der Steuersignale verxvandt. Somit ist für eine Mehrachsenmaschine eine Anzahl von Rechenein-• heiten.erforderlich. Bei vielen Steueranlagen ist es auch normal, nur einen Bewegungsbereich oder Verstellbereich von der Nullstellung aus vorzusehen, d.h. die Nullstellung ist normalerweise am Ende der Skala und nicht in ihrer Mitte, so daß nur im positiven Stellungsbereich verfahren xverden kann. Dieses Charakteristikum erschwert die Durchführung von symmetrischen Bewegungen der Bauelemente.

Erfindungsgemäß gelangen die Stellungs-Rückführungssignale der = verschiedenen gesteuerten Achsen in Zeitteilungsfolge an eine einzige Recheneinheit zusammen mit den Stellungsbefehlssignalen, um die Steuersignale im Zeitmultiplexverfahren abzugreifen. Somit werden bei einer Vierachsenmaschine drei Recheneinheiten oder -geräte eingespart. Im allgemeinen//ird dies durch Verwendung von Regelwandlern für die Stellung erreicht, die veränderliche Phasensignale erzeugen, sowie durch die Einspeisung dieser verändernchen Phasensignale in einen Multiplexregler, der die mehrfach übertragenen (Multiplex) Regelsignale für die Stellung in Zeitteilungsfolge einem Phasenmeßgerät zuführt. Vom Phasenmeßgerät \ können die Stellungsregelsignale mit den Stellungsbefehlen und den VersetzungsSignalen kombiniert werden, vorausgesetzt daß · ; solche anliegen, um Fehlersignale zu gewinnen, die dann an die Stellungsgeber angelegt werden. :

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⁸A OHIGINAL

.i einem anderen Merkmal der Erfindung werden die digitalen c/cellungsrückführungs- oder Stellungsregelsignale von phasenveränderlichen Wellenformen abgeleitet, um neue Daten über die Stellung einem Stellungsspeicher einzugeben. Außerdem wird aus den Stellungsregelsignalen eine Anzeige für die Absolutstellung gewonnen, ltfobei diese Stellungsregelsignale über mindestens einige vollständige Arbeitszyklen im Gesamtbereich der Versetzung oder verstellung des gesteuerten Teils sowohl in negativer als auch in positiver Richtung um einen willkürlich gewählten Bezugsnullpuiikt phasenveränderlich sind. Dies wird im allgemeinen durch umsetzung der Phaseninformation des Regelsignals in eine digitale Zählung von beispielsweise drei Zahlen mit niedrigerem Stellenwert erreicht, wobei die Digitalzählung in einer vorher gespeicherten Größe für die Stellung verglichen xvird, um den nächst höheren Stellem^ert zu ermitteln und mindestens diesen zu überwachen, um das in der Zählung bzw. in dem die Zählung darstellenden Ausdruck enthaltene Vorzeichen festzustellen.

Die hrfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. In den Zeichnungen ist:

Fig. 1 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen numerischen Steuerung;

Fig. 2 ein Bild der Wellenformen des dargestellten Multiplexplancs;

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Fig. 3 eine schematische Darstellung einer logischen Hulitplex-Schaltung;

Fig. 4 ein ausführlicheres Blockschaltbild des Regelsignalzählerblocks der Fig. 1;

Fig. 5 ein Impulsdiagramm für das erste und zweite Zählbeispiel ;

Fig. 6 ein Impulsdiagramm für das dritte und vierte Zählbeispiel; ,

Fig. 7 ein Impulsdiagramm für das fünfte Zählbeispiel; Fig. 8 ein Impulsdiagramm für das sechste ZählbeLspiel; Fig. 9 das genaue Schaltbild eines Teils des Regelzählers;

Fig. 10 das genaue Schaltbild eines anderen Teils des Regelzählers.

In Fig. 1 ist die numerische Steuerung 10 zur Positionierung der verschiedenen Werkzeugschlitten der vier Achsen-Werkzeugmaschinen 12 nach Stellungsbefehlen gezeigt, die über den Lochstreifenleser 14 in die Steuerung 10 eingegeben werden. Der Lochstreifenleser 14 ist.ein elektro-optis.ches Gerät .zum Apsleser^des Lociistrei-, fens. J.6 für das TeileprOgramm, der mit einer Anzahl;von

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parallelen kanälen ausgestattet ist, in welche die Daten in einem BCD-Code (Code für binär kodierte Dezimalzahlen) durch das Auftreten oder das fehlen von in den Streifen 16 gestanzten Löchern einprogrammiert sind. Die vom Lochstreifenleser 14 vom Lockstreifen 16 für die vier gesteuerten Achsen X, Y, Z urid w ausgelesenen Stellungsbefehle gelangen an die 32-Bit-Befehlsregister 13, 20, 22 und 24. Die Signale für die Werkzeugversetzung in den verschiedenen Achsen werden über die Steuertafel 26 in die 32-ßit-Versetzungsregister 28, 30, 32 und 34 eingegeben. Die Stellungsbefehle und die Versetzungssignale werden durch den vierkanaligen Ilultiplexer 36 seriell abgetastet, der von einem Taktsignalgeber 38 gesteuert wird. Die Schaltbaugruppe 3ύ ist in der unter dem Warnen Ceorge H. r-ic Daniel eingereichten Aii.iieldujL£ ausführlich beschrieben (unsere Akte 4628-Λ). Der zeitmultiplex-erzeugte Befehl und die Werkzeugversetzungssignale ,;olam,en über den _;;ultiplexer 36 an den Rechner 40, zu dessen es gehört, ein Fenlersignal abzugreifen und an die

12 weiterzugebeil, das^proportional ist dem plus deu Versetzungssignal riinus dem Signal für iiv, ist-Stellung einer jeden Bewegungsachse, iiine andere Aufgabe des Rechners 40 besteht im Vergleich der Fehlersignale mit festgelegten Auslöse- oder Schaltpunkten sowie in der entsprechenden SL-u.jriiV; uer Bewegung der ..erkue.^schlitten. uies ist ebenfalls in der i αtcuLuiii.ielduüi.; Γ-jju li-nicr besCiirieuen.

w.u. iji^aal iur aie Ist-StulLaxig dtr λ-, Y-, Z- und w-Achsen liegt über die iiückführuagsivanJler 42, 44, 4o und 4a an. Diese

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rückführungs- oder ilegelwandler sind Sciialteinrichtungen, die ein in wesentlichen sinusförniiges Ausgangssignal erzeugen, dessen Pnase sich in Abhängigkeit von der physisch-mechanisenen Stellung des Werkzeugsciilittens oder eines anderen beweglichen Teils ändert, mit welchem diese handler normalerweise verbunden sina. Als Wandler eignen sich die bekannten Funktionsdrehmelder (Resolver) und Inductosyns. Uie puasenveränaerlichen Regelsignale für die Stellung gelangen an den Rückführungsmultiplexer oder .raM-plexregler 50, der der Einheit 36 gleich, jedoch kleiner ist als diese, und der vom Taktsignalgeber 38 gesteuert wird, nie Einheit 50 setzt die sinusförmigen Spannungen der Regelwandler in Phasenrechtecke um, die den Phasen der Sinuswellen entsprechen, und tastet aus Gründen der I-iUltiplexzusammenführung die Rechteckwellen mit veränderlicher Phase ab, um dem Rückführungszähler oder Regelzähler 52 serielle oder zeitmultiplexerzeugte Signale einzuspeisen.

.Der Regelzähler 52 mißt die Phase der zeitmultiplexerzeugten Anteile des Regelsignals des Multiplexers 50 und speist ein ureistelliges i»iultiplexsignal für die "neue Stellung" dem Rechner auf der Leitung 54. Der Regelzähler 52 vergleicht auch die eine gemessene Phase darstellende Digitalzählung mit einer vorher gemessenen digitalen Stellungsgröße, um zu ermitteln, ob dem Rechner 40 über die Ausgangsleitung 56 ein Signal für einen "übertrag" oder für eine "Stellenwertentlehnung" eingespeist werden soll, um dem nächst höheren Stellenwert in der neu aufzubauenden

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digitale Größe für die Stellung zu bilden. Um eine hohe Auflösung sgenauigkeit für die Stellung zu erhalten, weisen die phasenveränderliclien Ausgangssignale der Regelstellungswandler 42, 44, 46 und 48 eine Anzahl von vollen Phasenveränderungen um 360 im Gesamtbereich des Werkzeugschlittens auf. Somit reicht die grobe Phaseninformation nicht ohne weitere Operationen zur Anzeige der mechanischen Absolutstellung im gesamten Stellungsbereich aus. Daher muß nicht allein die relative Phaseninformation oder eine dreistellige Digitalzählung, sondern auch das positive oder negative Vorzeichen der Phasenänderung angezeigt werden. Im Ausführungsbeispiel der Erfindung muß auch das Vorzeichen des Stellungsbereichs angezeigt \ierden. Beim beschriebenen Ausführung sbeispiel der Erfindung wird dies durch Anzeige der Phase als digitale Größe erreicht, deren letzte Stellen vom Vorgang der Phasenmessung abgeleitet v/erden, und deren höhere Stellen von einem Vergleich der gemessenen Phase mit der zuletzt gemesse-r nen Phase gewonnen werden.

i)as alle Stellen sowie das Vorzeichen enthaltende multiplexgeüildete und vollständige Stellungsregelsignal des Rechners 40 gelangt über die Äusgai^leitung 58 auf die 32-Bit-Register zur Speicherung der Regelstellung 60, 62, 64 und 66, die den X-, Y-, Z- und w-Ac!isen entsprechen. Somit enthalten die Register 18, 28, 60, 20, 3Ό, 62, 22, 32, 64 und 24", 34, 66 alle Daten, die zur Ableitung des' Stel'iungsf ehlersignaTs"im Rechner 40 und ' zur Erzeugung' eine' s' inul tipi exgebildet eh Stelltingf eliler signals' "' auf lier^Ausgäiigsiettürig¹ 6S orförüer'lielι ^ls;fM.^; -Das''Stellim'g- ^{: J}* foulersignal auf der Leitung 63 gelangt an die logische lealer-

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• as« »«>

Schaltung
signal' 70, welche, vom Taktsignalgeber 38 gesteuert, die Ausgangs-

: signale für die X-, Y-, Z- und w-Achsen an die verschiedenen Einrichtungen der Werkzeugmaschine 12 über die Ausgangsleitungen 72
, ¥erteilt. Uie Schaltung 70 arbeitet einfach als De-Multiplexer.

Anhand der Impuls- und Wellenformdiagramms _vder Fig. 2 wirdttie j ' Arbeitsweise des Regelmultiplexers SO im einzelnen beschrieben. | Me Rechteckspannungen 90, 92, 94 und 96 der Fig. 2 stellen die
! rechteckförmigen Gegenstücke zu den sinusförmigen Stellungsregel-Ausgangssignalen der Stellungsregelwandler 42, 44, 46 und 48 dar., ; Diese Wellenformen werden durch Anlegen der Sinusspannungen an | Nulldurchgangsdetektoren in !Multiplexer 5Qferzeugt sowie durch Ver+ wendung der Ausgangsspannungen der Nulldurchgangsdetektoren zur j ; Umschaltung von bistabilen Multivibratoren oder Flip-Flops« Da ' diese Art von Schaltung seit langem bekannt ist, wird sie nicht ; näher beschrieben. . :

Die vom Taktimpulsgeber 38 erzeugten Taktsignale-sind in Fig. 2
jeweils als Wellenform für die Zeit 1, Zeit 2, Zeit 3 und Zeit 4
mit den entsprechenden in Zeitfolge gestaffelten Impulsen 98, 100* 102 und 104 gezeigt. Die Taktsignale gelangen an die Eingänge der ÜND-Tore der Fig*. 3 und bewirken eine serielle Aufschaltung der
Stellungsregelsignale mit den Wellenformen 90, 92, 94 und 96 auf
eine einzige Leitung in der Form von zeitmultiplex-gebildeten
Signalen.

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antere, iait "multiplexgebildetes Stellungsregelsignal" bezeichnete Linie άοτ fig» 2 zeigt die auf der einzigen Ausgangsieituiig als Ergebnis der zeitgestaffelten Aufschaltung der rechteckigen Stellungsregelsignale erscheinenden Wellenform« Während uer Impulsdauer 98 der Zeit 1 werden die Rechteckimpulse 106 und 1Oo des Stellungsregelsignals für die X-Achse der Einleiter-Ausgangs leitung auf geschalt et» Während der Impulsdauer 100 der Zeit 2 werden die Rechteckimpulse 110 und 112 des Stellungsregelsignals für die Y-Achse der einzigen Ausgangsleitung aufgeschaltet. Während der Impulsdauer 102 der Zeit 3 werden die Rechteckimpulse 114 und 11ό sowie ein Teil des Impulses 118 der AusgangsMtung des Stellungsregelsignals für die Z-Achse aufgeschaltet» Schließlich : werden -während der Impulsdauer 104 der Zeit 4 die Rechteckimpulse 120 und 122 des Stellungsregelsignals für die w-Achse der Ausgangsleitung aufgeschaltet„

figur 3 ist der Plan einer Schaltungsanordnung zur Durchführung der in Fig» 2 grafisch gezeigten Multiplexfunktion.

ligo 3 bestent aus den UND=Toren 124, 126, 128 und 130_s auwei= ci'i&n die kechtecic-Ebenbilder 90, 92_s 94 und 96 der Stellungsregel = signale für die X- ₉ Y- ₉ Z- und w-Ächsen anliejgn. Außerdem liegen an den Ji,'D-Toren 124₉ 12ό_? 128 und 130 die Impulse der Zeit "I₉ Zeit 25 Zeit 3 und Zeit 4 aus der Fig_o 2 an_s die durch den Taktimpulsgeber 38 erzeugt werden» Somit wird das Tor 124 während der Impulsdauer 98, das Tori 26 während der Impulsdauer 100_s das

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Tor 123 während der Impulsdauer 102 und das Tor 130 während der Impulsdauer 104 angesteuert. Die Ausgänge dieser UIiD-Tore sind ge· meinsara an das ODER-Tor 132 mit der Ausgangsleitung 134 geführt. Das ODER-Tor wird durch jedes Eingangssignal von der Gruppe der UND-Tore angesteuert, und daher erscheint das multiplexgebildete Stellungsregelsignal (MPFS) der lig. 2 auf der Leitung 134 im Multiplexer 50.

Figur 4 zeigt den Innenaufbau des Regelzählers 52 der Fig» I als Blockschaltbild. Der Regelzähler 52 enthält den Steuerzahler 136., Jk dessen Eingangssignale dem in den Fign. 5 bis 8 dargestellten Phasenbezugssignal und dem multiplexgefoildeten Stellungsregelsignal (MPFS) auf der unteren Zeile der Fig. 2 entsprechen= An •isn Ausgängen 138 und 140 des Steuer Zählers 136 liegen die mit ■verschiedenen Frequenzen auftretenden Irapulszüge, wobei die Frequenz des Impulszuges auf der Lsitung 138 doppelt so hoch ist wie die Irequenz des Iiapulszuges auf der Leitung 140. Zur Waal einer der.beiden Leitungen arbsit©t die Steuereinheit 136 in Abhängigkeit vonjsiner bestimmten Kombination von Eingangs signale:^ Zuv Aüsaiittlung sind die Ausgänge 138 und 140 an die Teilungssteuerung 142 angeschlossen» Der Ausgang der Steuereinheit 142 ist an den Phasenzähler 144 geführt, der ein Register mit par·= allel geschaltetem Eingang darstellt. Der Ausgang des Phasenzäliers 144 ist für die parallele Datenübertragung mit dem Schieberegister 146 verbunden₃ dessen Taktgebereingang die anliegenden digitalen Daten seriell umsetzt, Ljbt ausgang des Schieberegisters. 146 ist gemeinsam an dio logische Schaltung 148 für Additions-

li tj *J «J Ö S t ι i ö ti

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und Subtraictionsüberträge, an die logische Schaltung 150 für eine neue Stellung und an die logische Schaltung 152 für eine Vorzeichenänderung°geführt. Das Schieberegister 146 erzeugt ein dreistelliges Ausgangssignal, das den drei letzten Stellen der laufenden Phasenzählung für jede Steuerachse entspricht. Das vom Rechner 40 abgerufene multiplexgebildete Signal für die frühere Stellung gelangt ebenfalls über die Leitung 59 von den Stellungsspeichern 6O₅ 62, 64 und 66 gemeinsam an die Eingänge der Schaltungen 148, 150 und 152. Das dritte dem Stellungsvorzeichen entsprechende Eingangssignal gelangt an die logische Schaltung 152 für den Vorzeichenxv^rechsel.

Die logische Schaltung 148 für Additions-Subtraktionsüberträge ermittelt, ob die in dreien durch das Schieberegister 146 erzeugten nächsthöchsten Stellen der Regelsignalzählung durch einen Additionsübertrag beaufschlagt werden sollen, xvodurch ein vollständiger Phasenänderungszyklus in positiver Richtung angezeigt wird, oder durch einen Subtraktionsübertrag, der einen vollständigen Phasenänderungszyklkus in der negativen Richtung anzeigt. Wie vorstehend in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben, erscheint dieses Signal auf der Ausgangsleitung 56. Die logische Schaltung 150 für die neue Stellung vergleicht (addiert) zwischen der laufenden Regelzählung und der letzten Regelzählung, \tfodurch die gesamte Ist-Stellung des Werkzeugschlittens in der bezeichneten Achse festgestellt wird. Dieses Ausgangssignal erscheint auf der Leitung 54. Die logische Schaltung 152 für die Vorzeichenändsrung arbeitet in Abhängigkeit von den drei anliegenden Eingangssignalen

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und zeigt an, daß die Phasenmessung relativ zu der in Verbindung mit den Fign. 5 - 8 näher beschriebenen Bezugsphasenstellung Null entweder im positiven oder negativen Bereich liegt.Dieses Signal erscheint auf der Ausgangsleitung 57.

In Fig. 5 sind Beispiele von zwei tatsächlichen Phasenzählungen sowie die Bedeutung der Differenz zwischen den beiden Zählungen gezeigt. Das am Steuerzähler 136 der Fig. 4 anliegende Bezugssignal besteht aus den Impulsen 160, die im großen Abstand zuein-

^ ander (zwei Zyklen) auftreten und auf die Hauptänderuiigsg'eschwindigkeit des multiplexgebildeten Stellungsregelsignals (MPFS) bezogen sind. Der Steuerzähler 136 ist so geschaltet, daß bei Auftreten des Bezugssignals A (Beispiel 1 der Fig. 5) das multiplexgebilde.te Stellungsregelsignal (MPFS) niederpegelig ist, wobei die Ausgangs leitung 138 beaiischlagt wird und Impulse an das Register 142 füi" die Teilungssteuerung mit einer Frequenz von 6 MHz abgibt. Diese Zählung wird während des Intervalls 162 zitfischen dem Auftreten des Bezugsimpulses 160 und der Anstiegsflanke des multiplexgebildeten Stellungsregelimpulses vorgenom-

™ men. Solange der multiplexgebildete Stellungsregelimpuls hochpegelig ist, bleibt die Leitung 140 des Steuerzählers 136 angeschaltet und zählt mit einer Frequenz von 3 MHz. Diese Zählung schließt mit der Abstiegsflanke des multiplexgebildeten Regelimpulses ab. Im Beispiel 1 beträgt die Gesamtzählung 110 Impulse. Diese Impulszählung wird im Teiler 142 halbiert, wodurch ein Durchschnitt oder eine Ausmittlung von 550 Impulsen entsteht. Diese gelangen parallel an den Phasenzähler 144 und an das

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- 13 Schieberegister 146., Χίο sie in serielle Form umgesetzt werden»

Im Beispiel 2 ist das multiplexgebildete Stellungsregelsignal wieder bei Auftreten des Bezugsimpulses niederpegelig, so daß die Impulse während des Intervalls 166 mit einer Frequenz von 6 iiHz an das Teilungsregister 142 gelangen. Wiederum gelangen während des durch den Impuls 168 gebildeten Intervalls die Impulse mit einer Frequenz von 3 MHz an die Teilungssteuerung über die Leitung 140. Es wird eine Gesamtzählung von 1200 Impulsen erreicht, die nach Halbierung zu Ausmittlungszwecken einen Zäülungsdurchschnitt von 600 Impulsen ergeben. Die Zähldifferenz zxtfischen den Beispielen 1 und 2 beträgt Fünfzig, wodurch eine Phasendifferenz von fünfzig Zählungen angezeigt wird» Bei einem Zyklus des Überwachungswandlers von 1000 Zählungen pro Phase stellt dies ein zwangistel Zyklus dar, und da die Phasensignal= wandler mechanische Einrichtungen sind, können Bruchteile von Zyklen in Zentimetern (Zoll) der Werkzeugschlitten-versetzung angegeben !-/erden* Diese Impulszählungen von 550 und 600 der Beispiele 1 und 2 gelangen an die logische Schaltung 150 für die neue Stellung und addieren die Differenz zur früheren Impulszählung, itfobei Signale für die neue Stellung erzeugt werden, die zur Errechnung der Fehlersignale dem Rechner 40 eingespeist wurden.. Die Impuls zählung gelangt auch an die logische Schaltung 148 für Additions-Subtraktionsüberträge zum Vergleich mit dem Signal für die frühere Stellung, um zu ermitteln, ob ein voller Zyklus in der positiven oder negativen Richtung vollendet wurde und damit festzulegen, ob ein Additions- oder ein Subtraktionsübertrag erforderlich ist ο

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In Fig. 6 sind zwei weitere Beispiele für die Phasenzählung gezeigt. Wieder enthält das Bezugssignal die Pulse 160. Im Beispiel 3 jedoch ist das multiplexgebildete Stellungsregelsignal beim Auftreten des Bezugsimpulses 160 hochpegelig. Somit gelangen während des Intervalls 170 zxtfischen dem Auftreten des Bezugsimpulses 160 und der nächsten Anstiegsflanke des multiplexgebildeten Stellungsregelsignals ImpJLse mit einer Frequenz von 6 MHz an den Teiler 142. Während des Intervalls 1^-2 zwischen der Anstiegsflanke des multiplexgebildeten Eegelsignals und seiner P nächsten Abstiegsflanke itferden die Impulse mit einer Frequenz von 3 MHz gezählt. Es ergibt sich eine Gesamtzählung von 2000 Impulsen, wobei nach Halbierung durch den Teiler 142 eine Gesamtzählung von 1000 Impulsen an den Phasenzähler 144 übertragen wird. Die höchste Stelle wird außer Acht gelassen, wodurch sich im Effekt eine Nullzählung ergibt, welche die Phasensteilung Null des diese Zählung bewirkenden Wandlers anzeigt.

Im Beispiel 4 ist das multiplexgebildete legelsignal wieder bei fe Auftreten des Bezugsimpulses 160 hochpegelig. Dementsprechend werden während des Intervalls 174 zwischen dem Auftreten des Bezugsimpulses 160 und der nächsten Anstiegsflanke des multiplexgebildeten fegelsignals Impulse mit einer Frequenz von 6 MHz gezählt. Während des Intervalls 176 zwischen der Anstiegsflanke des multiplexgebildeten Stellungsregelsignals und seiner nächsten Abstiegsflanke werden die Impulse wieder mit einerFrequemz von 3 MHz gezählt. Es ergibt sich eine Gesamtzählung von 2100 Im-

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pulsen, die nach Halbierung im Teiler 142 eine effektive Zählung von 1050 Impulsen ergeben. Wieder wird, die höchste Stelle außer Acht gelassen, wodurch eine effektive Impulszählung von 50 entsteht. Wiederum zeigt die Zähldifferenz von 50 Impulsen zwischen den Beispielen 3 und 4 den zwanzigsten Teil eines Zyklus der Wandlerversetzung an, und diese Zahl kann wie vorstehend beschrieben in einen mechanischen Weg oder eine physische Versetzung umgewandelt werden.

In Fig. 7 ist ein Beispiel der digitalen Impulszählung für die Phasenmessung bei einer negativen axialen Stellung des Schlittens, gezeigt, im Gegensatz zur positiven Stellung im Falle der Beispiele der Fign. 5 und 6. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, daß ein voller Arbeitszyklus des Stellungsregelwandlers bei jedem Inkrement der Schlittenversetzung in einem viel größeren Be-Teich der möglichen Schlittenbe,jwegung auftritt. In anderen Worten ausgedrückt, heißt dies, daß das Stellungsregelsignal von jeder Achse oftmals im gesamten Bereich der möglichen Versetzung eine "Nullphase" durchläuft, und daß jede dieser "Nullphasenstellungen" als Ausgangsstellung oder Bezugsstellung Null ; gewählt werden kann. Im praktischen Betrieb wird der Werkzeugmaschinenschlitten von Hand auf Null oder nahe einer Nullstel- ; lung eingestellt, und die Stellungsregister 60, 62, 64 und 66 \ der Fig.1 werden durch ein nicht gezeigtes Löschorgan gelöscht, wobei der Schlitten eine Bezugsstellung Null von dem diesen Punkt am nächsten kommenden Nullphasenpunkt aus einnimmt. Eine Schlittenversetzung von diesem Punkt aus nach links kann z.B. · dann als negative Versetzung und eine Schlittenversetzung von j

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diesem Punkt aus nach rechts beispielsweise als positive Achsenversetzung bezeichnet werden. Das gleiche Verfahren wird für alle gesteuerten Achsen angewandt, bis eine Nullbezugsstelluiig für jede Achse gefunden wurde. Auf diese Weise kann die In'uII-bezugsstellung völlig auf der einen oder anderen Seite des Verstellungsbereiches gexvählt werden, so daß nur Versetzungen mit einem Vorzeichen möglich sind. Die Erfindung nützt jedoch die Vorteile der Wahl einer Nullbezugsstellung im Mittelbereich aus, von welchem sowohl positive als auch negative Werkzeugversetzungen möglich sind.

In Fig* 7 ist· das multiplexgebildete Stellungsregelsignal (MPFS) bei Axftreten des Bezugsimpulses 160 niederpqplig, jedoch im Gegensatz zum Beispiel der Fig. 5 beginnt die Zählung erst mit der Anstiegsflanke des ersten MPFS-Impulses. Die Zählung beginnt mit einer Frequenz von 3 MHz und wird während der Dauer des Impulses 180 fortgesetzt, d.h. bis zur Abstiegsflanke des multiplexgebildeten Stellungsregelsignals. Jetzt wird die Zählung mit einer Frequenz von 6 MHz fortgesetzt, wie durch den Impuls 182 ange-

zeigt wird. Am Ende des Impulses 182 ist die Zählung abgeschlossen, und es wird eine Gesamtzählung von 2900 Impulsen registriert, Nach der Halbierung und Subtraktion der höchsten Stelle ergibt sich eine Impulszählung von 450. Wiederum gelangt diese Impulszählung zusammen mit den Daten für den Additions- oder Subtraktionsübertrag an den Rechner 40 der Fig. 1, und ein fortgeschriebenes Stellungssignal wird über die Leitung 58 an die Stellungsregister 60, 62, 64 und 66 übertragen.

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Im Beispiel der' Hg. 8 ist das multiplexgebildete Stellungsregelsignal (MPFS) bei Auftreten des Bezugsimpulses 160 hochpegelig, und die Achsenstellung ist wiederum negativ, so daß die Impulszählung mit einer Frequenz von 3 MHz nicht beginnt, ehe die Anstiegsflanke des multiplexgebildeten Stellungsregelsignals nach dem Impuls 160 auftritt. Während der Impulsdauer 184 werden die ; Impulse mit dieser Frequenz gezählt und anschließend mit einer j Frequenz von 6 MHz während der Dauer des Impulses 186 zwischen der Abstiegsflanke des Impulses 184 und dem nächsten Bezugsimpuls 160. Es entsteht eine Gesamtzählung von 2000, die nach Halbie- i rung und Subtraktion der höchsten Stelle eine Nullzählung ergibt,· die natürlich einer Nullphasenstellung entspricht. ^:

F.asst man die vorstehenden Arbeitsbeispiele zusammen, so ergeben

sich die folgenden Regeln, nach denen der Regelzähler 52 und insbesondere dessen Steuerzähler 136 arbeiten:

(1) Wenn das multiplexgebildete Stellungsregelsignal (MPFS) in positiven Achsenstellungen beim Auftreten des Bezugsimpulses niederpegelig ist, dann beginnt die Zählung beim Bezugsimpuls mit einer Frequenz von 6 MHz und wird so lange fortgesetzt, bis das MPFS hochpegelig wird. Solange > da* MPFS hochpegelig bleibt, wird die Zählung mit einer Frequenz von 3 MIIz fortgesetzt.

(2). Wenn das multiplexgebildete Stellungsregelsignal (MPFS) in positiven Achsenstellungen beim <

Auftreten des Bezugsimpulses hochpegelig ist, dann

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beginnt die Zählung beim Auftreten des Bezugsinipulses ■it einer frequenz von 6 MHz und wird solange fortgesetzt, bis das MPFS zunächst niederpegelig und dann wieder hochpegelig wird. Jetzt wird die Zählung mit ι einer.Frequenz von 3 MHz fortgesetzt, während dasNPFS

hochpegelig ist. j

(3) Wenn das multiplexgebildete Stellungsregelsignal |

(MPFS) in negativen Achsenstellungen beim Auftreten des :

i Bezugssignals niederpegelig ist_; beginnt die Zählung mit I

j einer Frequenz von 3 MHz, wenn das MPFS hochpegelig wird. j

Wenn das MPFS niederpegelig wird, wird die Zählung mit einer Frequenz von 6 MHz solange fortgesetzt, bis der Bezugsimpuls wieder auftritt. '■

(4) Wenn das multiplexgebildete Stellungsregelsignal (MPK) in negativen Achsenstellungen beim Auftreten des ; Bezugssignals hochpegelig ist, beginnt die Zählung mit einer Frequenz von 3 MHz erst nachdem das MPFS zunächst niederpegelig, dann wieder hochpegelig wurde_;während es j

hochpegelig ist. Wenn das MPK niederpegelig wird, so wird die Zählung mit einer Frequenz von 6 MHz bis zum-Wiederauftreten des Bezugssignals fortgesetzt.

In den vorstehenden Beispielen wird ein Überlauf des Phasenzählers 144, der den höchsten Stellenwert darstellen würde, außer Acht ; gelassen. Anstelle dessen wird in Abhängigkeit von der Richtung der Phasenverschiebung, d.h. in Abhängigkeit von einer Zunahme

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oder Abnahme ein Additions- oder Subtraktionsübertragsignal erzeugt. Dieses Signal wird durch die logische Schaltung 148 für Additions-Subtraktionsüberträge erzeugt und bestimmt den höchsten Stellenwert, der dem durch den Phasenzähler 144 erzeugten Zähl- ' signal für die eigentliche Phasenmessung aufgeschaltet werden soll. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird das Additions- oder Subtraktionsübertragssignal zur Phasenzählung für die neue Stellung auf der Leitung 54 im Rechner 40 hinzu addiert, und das Fortschreibungssignal für die Stellung, welches das Signal für die neue Gesamtstellung darstellt, wird einschließlich der Vorzeichendaten auf die Stellungsregister 6.0, 62, 64 und 66 zurückgeführt.

Im praktischen Ausführungsbeispiel besitzen die Stellungsregister ^: 60, 62, 64 und 66 jeweils eine Kapazität von 32 Bits und stellen damit 28 numerische Bits, ein Vorzeichenbit und drei leere Bitstellen dar, die dauernd im Nullzustand gehalten werden. Jeder Stellenwert der in einem Längenmaß (Zoll, Zentimeter) ausgedrückten Schlittenstellung wird durch vier Bitstellungen in den Stellungsregistern dargestellt, und damit werden sieben numerische Stellen in der Iorm von Zentimetern (Zoll) der Schlittenstellung durch die Stellungsdaten der Anlagen der Iig. 1 wiedergegeben. Die drei letzten Stellen werden durch die Signale des Regelwandlers dargestellt, und die nächst höhere Stelle wird durch die gesamte kumulierte Anzeige der Stellungsregister bestimmt, wobei das zuletzt erzeugte Additions- oder Subtraktionsübertragssignal mit in Rechnung gestellt wird. Das heißt, daß die drei letzten Stellen bei jedem Zyklus des Wandlers neu erzeugt werden, daß . aber das in den Registern 60, 62, 64 und 66 gespeicherte Gesamt-

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- 20 für
signal/die Stellung eine kumulierte Stellungszählung darstellt.

Bei dieser Arbeitsweise müssen natürlich die Stellungsregelzyklen mit der Versetzung des Werkzeugmaschinenschlittens und die Abtastzeiten des Regelzählers mit der größten Verstellgeschwindigkeit oder Hubgeschwindigkeit des Schlittens in Übereinstimmung gebracht werden. Beim Ausführungsbeispiel der Lrfindung ist die Wechselbeziehung bzw. Übereinstimmung so gewählt, daß sich xvahrend einer Abtastperiode nicht mehr als die vier letzten Stellenwerte der Stellungsanzeige\ändern können. Daher werden die Bezugs impulse 160 mit einer 'Geschwindigkeit von je einem Bezugsimpuls in zwei Arbeitszyklen des Stellungsregelwandlers erzeugt.

Die Arbeitsweise der logischen Schaltung 148 für Additions-Subtraktionsüberträge (Fig. 4) ist wie folgt: Wenn die drei letzten Stellen des früheren Stellungssignals 800 oder mehr betragen und das neue Stellungssignal kleiner ist als 100, dann nimmt die Steuerung an, daß der Schlitten in positiver "Richtung eine λιιΙΙ-phasensteilung des Wandlers überschritten hat. Somit muß zur Bestimmung der nächst höheren Stelle ein Auditionsübertrag erzeu;:t werden. Wenn andererseits die Zahl für die frünere Stellung 1uü oder weniger beträgt, und die Zahl für die neue Stellung 800 oder mehr, dann nimmt die Steuerung an, daß der iVcrkzeugmaschincnschlitten in der negativen Richtung eine üullphasenstellung des Wandlers überschritten hat. Somit wird zur Bestimmung der nächst, höheren Stelle ein Signal für einen ' nut raktionsübert.rag erzeugt . Wie bekannt, kann ein Signal für einen SuDtral tionsübcrt ras, Jure! die Addition von fünfzehn (1111 i in JUii-Lodc) zur vo mandelic η Vahl irr? BLD-Code erzeugt: v, orden, volci über t ra^.i , Γ alls ναι -iuiiidc-π ,

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- 21 nicht beachtet werden. Hir Arbeitsgänge und Rechenoperationen im negativen Bereich erhält man eine spiegelbildliche Verarbeitung der numerischen Faktoren durch Komplementierung dieser Zahlen nach Bedarf.

Die Schaltung des SteuerZählers 136 der Fig. 4 ist in Fig. 9 in ihren Einzelheiten gezeigt und ihre Funktion in den Kurvenbildern der Iig. 9a dargestellt. Diese Einheit umfaßt eine Anzahl herkömmlicher logischer Schaltungen einschließlich der taktgesteuerten '.Flip-Flops 200, 202, 204 und 206, die mit einer Frequenz von 6 MHz taktgesteuert sind, um Signale in Abhängigkeit von den vorstehend erwähnten Signalbedingungsregeln zu erzeugen. Das multiplexgebildete Stellungsregelsignal (MPFS) und die Bezugs impulse 160 mit Nullphase gelangen über herkömmliche logische Schaltungen einschließlich des Inverters 208 und des UND-Tors 210 an den Flip-Flop 200 (PCC1). Die Negation oder der Reziprokwert des fiiultiplexgebildeten Stellungsregelsignals gelangt auch über"die angegebenen logischen Schaltungen an den Löscheingang des Flip-Flops 200. Somit folgt das am Ausgang "Eins" des Flip-^Flops 200 anliegende Signal dem Verlauf der dritten Linie der Fig. 9a. Der Flip-Flop 202 (PCC2) empfängt zusammen mit anderen Eingangssignalen bestimmte Ausgangssignale des Flip-Flops 200 und erzeugt die Wellenform der vierten Linie der Fig. 9a. Die Aufgabe der Schaltung der Iig. 9 besteht darin, das Ausgangssignal des NAND-Tors 212 so zu steuern, daß eine Zählung nach den vorstehend beschriebenen Regeln für die positive und negative Achsenstellung _: vorgenommen wird. Somit müssen sowohl die Daten bezüglich des Zustande» des multiplexgeb Lide ten vStellungsregelsigiials gegen-

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über den Bezugsimpulsen 160 als auch das Vorzeichen des Stellungs· regelsignals berücksichtigt werden. Die Vorzeichendaten werden voi Multiplexer 214 abgegriffen, welcher die Daten für das Stellung svorzeichen von den Stellungsregistern 60, 62, 64 und 66 zusammenführt, die auf den Eingangsleitungen PSX, PSY, PSZ und PSw erscheinen. Diese Signale für das Stellungsvorzeichen werden auf der Leitung 216 zusammengeführt, die für eine Stellung mit negativem Vorzeichen hochpegelig ist sowie auf der Leitung 218, die für eine Stellung mit positiven Vorzeichen hochpegelig ist, d.h. wenn die Achsenstellung gegenüber der willkürlich gewählten Nullbezugsstellung positiv ist. Die Vorzeichendaten gelangen zusammen mit den Ausgangssignalen der Flip-Elops 200 und 202 an die Tore 220, so daß der Hip-Hop 204 angeschaltet wird, wenn eine 6 MHz-Zählung erzeugt werden soll und gelöscht wird, wenn eine 3 MHz-Zählung ausgelöst werden soll. Die Zählung, gleich ob sie mit der Frequenz Null, sechs oder drei MHz vorgenommen wird, gelangt zur Halbierung der Gesamtzählung an den Ilip-Flop 206 (PCC4). Somit ist nach den vorstehend beschriebenen Regeln das Ausgangssignal auf der Leitung 222 entweder null, drei oder 1,5 MHz.

Hg. 10 stellt ein Schaltbild dar, in welchem der Signalablauf der logischen Schaltung 148 für Additions-Subtraktionsüberträge, der logischen Schaltung 152 für den Vorzeichenwechsel und der logiscnen Schaltung 150 der Fig. 4 für die neue Stellung gezeigt wird. Die logische Schaltung 148 für Additions-Subtraktionsüberträge besteht aus den Flip-Flops 224, 226, 228, 23ü und 232 die auch mit' CD1, CD2, CD3, CD4 und CD5 bezeichnet sind. Die an

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der Schaltung der Fig. 10 anliegenden Signale enthalten auch die Taktgebersignale ΤΛ 1, TA2, TA3 und TA4 für alle Multiplexschaltungen sowie die Taktfolgen TS1, TS2, TS3, in welchen die verschiedenen Rechenoperationen durch den 'Rechner 40 durchgeführt werden. Beispielsweise wird während der Taktfolge TS1 die Zählung der neuen Stellung mit der Zählung der Stellungsregister verglichen, während der Taktfolge TS2 die Daten der neuen Stellung an die Register übertragen. TD1, TD2, TD3 und TD8 bedeuten Takt- \ Intervalle für die Stellenwerte, in welchen die Stellenwerte der Stellung ausgelesen werden, und TB1 und TB4 sind Taktzeiten für ' Bits innerhalb eines bestimmten Stellenwertes, wobei bereits vor-I stehend erläutert wurde, daß jeder Stellenwert oder jede Zahlenstelle aus vier Bits besteht.

Der Flip-Flop 224 (CD1) wird angeschaltet, wenn das Signal des phasenzählenden Schieberegisters 100 oder größer ist, wobei diese Daten durch Überwachung der Taktzeit für die dritte Stelle abgegriffen wird. Die Taktzeit für die erste Stelle stellt die Zählung des Schieberegisters in Einern daT, die Taktzeit der zweiten Stelle die Zählung des Schieberegisters in.' Zehnern und die Taktzeit der dritten Stelle die Zählung des Schieberegisters in Hundertern. Der Flip-Flop 226 (CD2) wird angeschaltet, wenn der Inhalt des phasenzählenden Schieberegisters 800 oder mehr betragt, wobei dieser Zustand durch Überwachung der Taktzeit für die dritte Stelle und der Zeit für das vierte Bit in dieser Taktzeit abgegriffen wird. Die Taktzeit des ersten Bits innerhalb der Taktzeit der dritten Stelle ist die Zahl für die Einhunderter, die Taktzeit für das zweite Bit die Zahl für die Zweihunderter, die Takt-"

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zeit des dritten Bits die Zahl für die Vierhunderter und die Takt· zeit des vierten Bits die Zahl für die Achthunderter. Der '.Flip-Flop 228 (CD3) wird angeschaltet, wenn das multiplexgebildete Stellungsspeichersignal 100 oder größer ist, und der Flip-Flop 230 (CD4) wird angeschaltet, wenn das multiplexgebildete Stellungsspeichersignal 800 oder größer ist./Der Flip-Flop 232 (CD5) wird für ein Löschen oder one Null aller Stellen des multiplexgebildeten Stellungsspeichersignals angeschaltet. Somit werden alle Daten zur Durchführung der logischen Additions- und Subtraktionsübertragoperationen durch die Flip-Flops 224, 226, 228, 230 und 232 zusammen mit den zugeordneten herkömmlichen logischen Schaltungen bereitgestellt. Der Reziprokwert von TD8 gelangt an mehrere dieser logischen Schaltungen, um jedes möglicherweise anliegende Vorzeichenbit zu löschen, da Vorzeichendaten jetzt nicht gebraucht werden.

Als Ergebnis erzeugt die logische Additions-Subtraktionsübertragschaltung ein Signal für einen Additionsübertrag auf der Leitung 234, wenn die vierthöchste Stelle (entsprechend Tl)4) um Eins vergrößert werden soll und ein Signal für einen Subtraktionsübertrag auf der Leitung 236,wenn die vierthöchste Stelle um Eins verkleinert werden soll. Wie vorstehend erwähnt, wird ein Additionsübertragsignal erzeugt, \\renn die Zählung einer neuen Phasenstellung anzeigt, daß ein Nullphasenbezugspunkt in der positiven Phasenrichtung durchlaufen wurde, und ein Subtraktionsübertragssignal wird erzeugt, wenn eine Nullphasenstellung in negativer Richtung durchlaufen wurde.

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Das Löschausgangssignal des Flip-Flops 232 gelangt zusammen mit dem Signal für einen Subtraktionsübertrag auf der Leitung 236 an das NAND-Tor 238, das einen Teil der logischen Schaltung 152 für Vorzeichenänderungen darstellt. Diese logische Schaltung umfaßt ferner das NAND-Tor 240, itfelches die früheren vier höchsten Stel- ^: lenwerte angibt, das NAND-Tor 24 2 zur Anzeige der neuen drei letzten Stellen, sodann das NAND-Tor 244 zur Anzeige eines Vor- ; zeichenwechsels von Negativ auf Positiv und schließlich das NAND-■ Tor 246 zur Anzeige eines Vorzeichenwechsels für Positiv auf

Negativ. Wieder wird ein Vorzeichenwechsel durch Überwachung der vierthöchsten und der höheren Stellen angezeigt und durch Er-; mittlung, ob ein Nulldurchgang der Herabsetzung der vierthöchsten^; und der höheren Stellen auf Null entspricht, da vorher festgelegt wurde, daß der absolute Nullphasenbezugspunkt von Hand durch Nullt einstellung der Stellungsregister auf eine willkürlich gewählte Nullstellung der Wandlerphasenlage eingegeben wird.

Zum Ausgang der Schaltung der Fig. 10 gehört die Leitung 54 auf der die Daten für die neue Stellung übertragen werden sowie die Leitung 58, auf der die Daten der kombinierten laufenden Stellung von den Stellungsregistern übertragen werden. Der Ausgang umfaßt ferner die Leitung 56, auf-welcher, wie vorstehend beschrieben, der Schaltzustand für Additions- und Subtraktionsüberträge angezeigt werden. '.

Zusammenfassend wurde ein phasenmessender Stellungsregler für eine numerisch gesteuerte .-laschine beschrieben, die eine digitale Stellungsanzeige in der Form einer Zählung liefert, bei welcher

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die Arbeitszyklen der Stellungsregelwandler relativ kurz sind, so daß viele Zyklen während einer vollständigen Vorschubverstellung eines Maschinenteils, beispielsweise eines Werkzeugmaschinenschlittens, ablaufen können. Die Stellungsdaten werden von der Zählung mit Hilfe einer logischen Schaltung abgeleitet, die ermittelt, ob der gesteuerte Teil sich in einem willkürlich bestimmten Bereich positiver Versetzung oder negativer Versetzung befindet, um nach gegebenen Regeln die Zählung mit Mehrfachgeschwindigkeiten vorzunehmen. Außerdernftst die Zähleinrichtung so ausgelegt, daß die Regelwandler für die Stellung die letzten Stellenwerte der Reglerzählung abgeben, und der nächst höhere Stellenwert wird durch eine logische Schaltung bestimmt, die nach mathematischen Regeln arbeitet, um die Notwendigkeit zur Erzeugung von Additions- und Subtraktionsübertragssignalen in Abhängigkeit davon zu ermitteln, ob eine Zwischen-Nullphasenstellung durchlaufen wurde. Im Ausrführungsbeispiel wurden willkürlich die Grenzwerte von 100 und 800 zur Festsetzung der Nullphasenauswanderung gewählt, obwohl es offensichtlich ist, daß auch andere numerische Marken mit anderen Grenzwerten gewählt werden können. Weiter wurde gezeigt, daß logische Operationen einschließlich der Messung der Stellungsregelsignale, der Erzeugung neuer Stellungssignale und der Übertragung dieser Signale an und von Stellungsregistern bei einer Mehrachsenriiaschine auf dem Wege der Zeitteilung und der Multiplexbildung durchgeführt werden können. Außer dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

Patentansprüche

Ί/ Numerische Stöuerung für eine Werkzeugmaschine mit einem in verschiedenen Achsen sowohl im positiven und negativen Bereich von einem willkürlich gewählten Nullbeiugspunkt mit Hilfe einer Anzahl von Stellungsgesteuerten mechanischen Einrichtungen verstellbares Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß sie die folgenden* Baugruppen umfaßt: Stellungsregelwandler (42-48) . zur Erzeugung von Signalen veränderlicher Phase für einen Regelmultiplexer (50) zur Darstellung der multiplexgebildeten Stellungsregelsignale in serieller Folge, Linrichtungen zur Urzeugung (14,26,18-24;28-34;6O-66) von Signalen für die Stellung und fortgeschriebenen Signalen für die Stellung dieser mechanischen Einrichtungen, einen Multiplexer (36) zur Erzeu- ; gung von Signalen für die Stellungsdaten in serieller Zeit- ₍ folge in Abhängigkeit von den stellungsgesteuerten Achsen, ' sowie einen arithmetischen Rechner (40) zur Erzeugung von \ Stellungsfehlersignalen für diese mechanischen Einrichtungen aus einem Vergleich der seriellen Folge der multiplexgebildeten

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und fortgeschriebenen Stellungssignale mit der seriellen Folge der Signale für die Stellungsdaten. ^v
2. Numerische Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regelzähler (52) zwischen dem Regelmultiplexer (50) und die Einrichtung zur Erzeugung der fortgeschriebenen Stellungsdaten geschaltet ist, um die Phasendifferenz zwischen dem Stellungsregelsignal und einem periodisch wiederkehrenden Bezugssignal (160) zu ermitteln und.eine digitale Zählung auszulösen, welche die Phasendifferenz darstellt, sowie dadurch, daßldie Einrichtung zur Erzeugung (14;26 ; 18-24 ;28-34;6O-66) der Signale für die Stellungsdaten einen Stellungsspeicher enthält, um mindestens eine digitale Stellungsgröße einzuspeichern.
3.Numerische Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelzähler (52) einen Steuerzähler (136) enthält, an dessen Eingänge das periodisch wiederkehrende Bezugssignal (160) sowie das multiplexgebildete Stellungsregelsignal anliegen, und der in Abhängigkeit einer Koinzidenz dieser beiden Signale eine Zählung mit einer gegebenen Geschwindigkeit auslöst, wenn sich die Werkzeugmaschine irfeinen auf den Nullbezugspunkt bezogenen positiven Bereich befindet, während die Zählung bis zum ersten vollen Zyklus des multiplexgebildeten Stellungsregelsignals verzögert wird, wenn sich die Werkzeugmaschine in einem auf den Nullbezugspunkt bezogenen negativen Bereich befindet.

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4. Numerische Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählung durch den Zähler (52) mit zwei verschiedenen Gesclwindigkeiten in Abhängigkeit davon durchgeführt wird, ob der Spannur^pegel des multiplexgebildeten Stellungsregelsignals zur betreffenden Zeit hoch oder niedrig ist.
5. Numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß der "Rfegelzähler (52) auch einen Phasenzähler (144) besitzt, in welchem die Digitalzählung enthalten \ ist sowie ein Schieberegister (146),auf welches die Zählung des Zählers (144)parallel übertragen wird.
6. Numerische Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Phasenzählers (144) begrenzt ist, und daß seine Überlaufimpulse nicht beachtet werden.
7. Numerische Steuerung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelzähler (52) die folgenden Schaltungen enthält: Eine logische Schaltung (148) für Additions-Subtraktionsüberträge, eine logische Schaltung (150) für neue Stellungen sottfie eine logische Schaltung (152) für Vorzeichenänderungen, die beide parallel an den Ausgang (59) des j arithmetischen Rechners (40) geführt sind, um die Daten für die frühere Stellung aufzunehmen sowie an den Ausgang des Schieberegisters (146), um aus der digitalen Zählung sowie der digitalen Stellungsgröße eine neue digitale Stellungsgrüße zu errechnen, dio souohl für die Richtung als auch für

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die Gesamtversetzung des Werkzeugs

relativ zum willkürlich gewählten Nullbezugspunkt eine Anzeige bildet.
8. Numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelzähler (52) eine Zählung auslöst, die eine bestimmte Zahl von Stellen nicht übersteigt, sowie dadurch, daß die logische Schaltung (148) für Additions· Subtraktionsüberträge entweder ein Additionsübertragssignal

h für die nächst höhere Stelle auslöst., um die Regelstellungsänderungen zu .vergrößern oder ein Subtraktionsübertragssignal von der nächst höheren Stelle, um die Regelstellungsänderungen zu verkleinern, x\renn die Digitalzählung um einen bestimmten Betrag ent\>/eder kleiner oder größer ist aJls die digitale Stellungsgröße, und schließlich dadurch, daß die logische Schaltung (152) für Vorzeichenänderungen in Abhängigkeit von mindestens der nädist höheren Stelle ermittelt, wenn die Zählung die willkürlich gewählte absolute Mullstellung durchläuft.
9. Numerische Steuerung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitszyklen der Stellungsregelwandler (42-48) von relativ kurzer Dauer sind, so daß während einer vollständigen Versetzung eines .Maschinenteils, wie eines Werkzeugmaschinenschlittens, viele solcher Arbeitszyklen ablaufen können.

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