DE2149328A1 - Numerische Steuerung - Google Patents

Numerische Steuerung

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DE2149328A1
DE2149328A1 DE19712149328 DE2149328A DE2149328A1 DE 2149328 A1 DE2149328 A1 DE 2149328A1 DE 19712149328 DE19712149328 DE 19712149328 DE 2149328 A DE2149328 A DE 2149328A DE 2149328 A1 DE2149328 A1 DE 2149328A1
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Henegar Hubert B
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Bendix Corp
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Bendix Corp
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02Programme-control systems electric
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    • G05B19/41Numerical 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 interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
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    • GPHYSICS
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    • G05B19/35Numerical 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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control
    • G05B19/351Numerical 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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude

Description

Numerische Steuerung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur numerisch gesteuerten Verstellung eines beweglichen Elements, wie etwa einem Werkzeugschlitten, und insbesondere auf ein System zur Erzeugung von Steuersignalen für die Verstellung, die für eine Eingabe in phasenanaloge Regelkreise geeignet sind.
Es ist bei numerischen Steuersystemen für Fräsmaschinen, Zeichenmaschinen, Kurvenschreiber und ähnliche üblich, eine phasenanaloge Servoregelung zu verwenden, die in Abhängigkeit von Befehlsimpulsen ein steuerbares Element in Position bringt. Phasenanaloge Servoregelungen enthalten normalerweise Verstellvorrichtungen, wie etwa einen Motor, und Mittel zur Anzeige der Verstellung des steuerbaren Elements, wobei derartige Mittel üblicherweise einen oder mehrere Resolver oder ähnliche Vorrichtungen enthalten, die ein zyklisches Signal erzeugen, das in seiner Phase veränderlich ist und die Verstellung des Teils anzeigt. Bei einem typisch* en Beispiel werden die Steuerimpulse, die als Eingangssignal auf
- 2 - ; 209816/0939
2U9328-
eine phasenanaloge Regelung gegeben werden, durch Dekodieren gespeicherter Programmdaten und durch Eingabe in einen Interpolator, wie etwa einer digitalen Integriervorrichtung, erzeugt. Der Interpolator, der eine verhältnismäßig hoch entwickelte und teure Vorrichtung ist, erzeugt einen Befehlsimpulszug, wobei die Impulse nach weiterer Verarbeitung die Phase einer Rechteckwelle bestimmen, die dem phasenanalogen Regelkreis eingegeben wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, Eingangsimpulse zur Betätigung eines phasenanalogen Regelkreis für ein numerisches Steuersystem zu erzeugen, ohne daß ein Interpolator verwendet wird.
Diese Aufgabe wird durch folgende Verfahrensschritte gelöst: Erzeugen einer periodischen Folge von digitalen Positionsnummern innerhalb eines vorgegebenen numerischen Bereichs, Umwandlung der Nummernfolge in einen Impulszug, in dem die Impulsabstände auf die numerischen Intervalle zwischen den Nummern der Folge bezogen sind, und Einführen des Impulszuges in einen phasenanalogen Servoregelkreis zur Steuerung der Verstellung des Elements.
Bei der Erfindung wird also aus Programmdaten eine Folge von digitalen Positionsgrößen, etwa Binärzahlen, erzeugtj die die Kennzeichen für die gewünschte Verstellung eines steuerbaren Elements wiedergibt. Auf die digitalen Positionsgrößen und die stufenweisen Veränderungen zwischen diesen ansprechende Mittel bewirken eine entsprechende Verstellung des steuerbaren Elements, wobei für diese Mittel etwa phasenanaloge Servoregelungen verwendet werden können.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden Positionsgrößen oder "Positionsnummern" aus mehreren Bits durch einen digitalen Rechner in Abhängigkeit von gespeicherten Programmdaten erzeugt, wobei die digitalen Positbnsnummern in einer Folge auftreten, die eine verhältnismäßig geringe Frequenz hat im Vergleich zur Geschwindigkeit, mit der durch einen Interpolator bei herkömmlichen Systemen Befehlsimpulse erzeugt werden. Die periodisch auftretenden Positionsnummern werden - vorzugsweise digital - mit einer zyklisch und periodisch sich ändernden Bezugsgröße derart verglichen, daß wenn eine vorgegebene Beziehung zwischen den Positionsnummern und der Bezugsgröße auftritt, beispielsweise Zifferngleichheit, ein Steuersignalimpuls erzeugt wird. Sowohl die Positionsnummern als auch die Zyklen der Bezugsgröße treten mit der gleichen Wiederholungsgeschwind4£ceit auf. Somit ist eine Reihe oder eine Folge von Steuerimpulsen erzeugt, wobei die Phasenbeziehung oder der zeitliche Abstand zwischen diesen Impulsreihen oder Impulsfolgen analog die Verstellgrößen wiedergibt, wie sie durch das gespeicherte Programm angegeben werden. Demgemäß erfüllen die Impulsreihen, wenn sie auf einen bekannten phasenanalogen Servoregelkreis gegeben werden, die gleiche Aufgabe wie Befehlsimpulse, die mit Hilfe von Interpolatoren erzeugt werden.
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen klarer aus der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung hervor. i
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung, -n-209816/0939
2H9328
Fig. 2 zeigt ein Kurvendiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise ' der Ausführungsform nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein numerisches Steuersystem Io gezeigt, das einen herkömmlichen, achtkanaligen Lochstreifenleser 12 verwendet, der Programmdaten aus einem gestanzten Kunststoffstreifen 14 herkömmlicher Art ausliest. Die Buchstaben- und Ziffernkennzeichen,
! die der Lochstreifenleser 12 vom Streifen 14 abliest, werden
auf den Eingang eines digitalen Universalrechners gegeben, der
so programmiert ist, daß er eine Datentransformation vornimmt. Am Ausgang des Rechners 16 erscheinen Positionsnummern mit einer Frequenz von annähernd 2oo Nummern pro Sekunde auf einer parallelen Ausgangs-Sammelschiene 2o für ein statisches Positionsregister 18 von zehn Bit. Vor der Eingabe der Positionsnummern vied das Register 18 über die Ausgangsleitung 21 des Rechners gelöscht. Die Positionsnummern können binär oder in BCD-Form sein, wobei alle Ziffern jeder Nummer gleichzeitig in das Positionsregister { 18 gegeben werden. In dem nachfolgend beschriebenen Beispiel nehmen die Positionsnummern irgendeinen Integralwert zwischen O und 999 ein. Ein Taktgenerator 22, der dem Rechner 16 intern oder extern zugeordnet ist, bestimmt die grundlegende Zeitfolge des Systems Io und ist sowohl mit dem Rechner 16 als auch mit einem Bezugszähler 24 verbunden. Der Bezugszähler 24 teilt das 2oo kHz-Signal des Taktgenerators 22 in eine Rechteckwelle von ! 2oo Hz herunter, die über Verstärker 38 und 4o auf einen Resolver 36 gegeben wird, die ein Teil eines phaeenanalogen Servoregelkreises ist, der nachfolgend näher beschrieben wird. Außerdem bewirkt der Taktgeber 22, daß der Bezugszähler 24 zyklisch und periodisch ein digitales Ziffernraster zwischen O und 999 durch-
209816/0939 ...;.„.....
2149128
; läuft.
Aus dem Voranstehenden ist ersichtlich, daß sowohl das Positionsregister 18 als auch der Bezugszähler 24 digitale Größen erhalten, wobei das Bezugsregister 18 sämtliche Bits von periodisch auftretenden Positionsnummern erhält, und der Bezugszähler 24 durch den Taktgeber 22 vorgerückt wird, um zyklisch ein digitales Raster von 1 bis looo Zählungen zu durchlaufen. Die Nummern, die j in den Registern 18 und 24 erscheinen, haben die gleiche nume-
rische Form, d.h., sie sind entweder beide binär oder beide in ! BCD-Form und erscheinen beide mit einer Frequenz von 2oo Hz.
Sobald daher irgendeine gegebene Positionsnummer im Register 18 j auftritt, erscheint im Bezugszähler 24 eine digitale Größe, die gleich ist der Positionsnummer, wobei die Gleichzeitigkeit innerhalb eines Intervalls von 2 Hundertstel Sekunden auftritt, wobei dieses Intervall abhängig ist von dem absoluten Wert der Nummer im Positionsregister.
Das Positionsregister 18 ist mit zehn Ausgangsleitungen versehen, und zwar jeweils eine für eine Ziffernstelle, und der Bezugszähler 24 ist in gleicher Weise mit zehn Ausgangsleitungen ver- ! sehen, wiederum jeweils eine für eine Ziffernstelle. Entsprechend '■ erscheinen Signale auf der Leitung 22 mit einer Nennfrequenz ,
; j
von einhundert Impulsen pro Sekunde, jedoch mit veränderlicher { Phase oder mit veränderlichem Zeitabstand abhängig von den Abso-
; lutwerten der Nummernfolge, die durch den Rechner 16 in den Eingang des Positionsregisters 18 eingegeben wird abhängig von
den vom Lochstreifen 14 abgelesenen digitalen Daten.
BAD ORIGINAL 2ÖT8f6?"0 9
2 H9328"
Der Signalimpulszug auf der Leitung 27 wird dem gesetzten Eingang eines Flip-Flops 28 zugeführt, der einen Teil des phasenanalogen Servoregelkreises bildet.
Der Rückstelleingang des Flip-Flops 28 erhält Ausgangssignale vom Resolver 36, wobei die Phase dieser Signale eine Anzeige für die Lageänderung des steuerbaren Elements, in diesem Fall des Werkzeugschlittens, ist. Es wird vorzugsweise eine Rechteckschaltung 42 verwendet, um das im wesentlichen sinusförmige Ausgangssignal des Resolvers 36 in eine Rechteckwelle umzuformen,, die für eine Eingabe in ein herkömmliches Flip-Flop geeignet ist. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 28, das im wesentlichen eine Rechteckwelle von veränderlicher Symmetrie ist, wird auf eine einen Pegel standardisierende Schaltung 3o gegeben, die eine Gleich-Vorspannung einführt, die bewirkt, daß die Rechteckwelle des Flip-Flops 28 in ihrer Amplitude symmetrisch zu null VoI1 ist. Das in seinem Pegel standardisierte Ausgangssignal der Schaltung 3o wird auf ein Filter 32 gegeben, das den Gleich-" spannungs- oder Mittelwert der Rechteckwelle herausnimmt und diesen Gleichspannungs- oder Mittelwert als Fehlersignal einem Verstärker 33 zuführt, der den Motor 34 für den Werkzeugschlitten antreibt. Der Motor bewirkt in herkömmlicher Weise die Steuerung der Werzeugschlittenstellung entlang einer vorgegebenen Verstellachse. Durch den Werkzeugschlittenmotor 34, das Werkzeug, den Resolver 34, das Flip-Flop 28, die Schaltung 3o und das Fiter 32 ist ein Kreis geschlossen. Das Filter 32 ist im wesentlichen ein RC-Netzwerk. Sind sowohl der positive als auch dar negative Anteil der in ihrem Pegel standardisierten Welle iss " j Flip-Flops 28 gleich, dann ist der Gleichspanriungswert /.i--i--;:ss
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BAD ORIGINAL
Signals null und der Werkzeugschlitten 34 bleibt in Ruhe. Ist jedoch die Dauer des positiven Anteils größer als die des negativen Anteils, wird durch das Filter 32 ein effektives positives Signal abgeleitet und auf den Werkzeugschlittenmotor gegeben, damit der Schlitten in positiver Richtung vorrückt. Ist umgekehrt der negative Anteil der Rechteckwelle in seiner Dauer größer als der positive Anteil, dann wird ein effektives negatives Signal auf den Werkzeugschlittenmotor 34 gegeben, der den Werkzeugschlitten in die umgekehrte oder negative Richtung vorrückt. Ob das Fehlersignal vom Filter 32 positiv, negativ oder null ist, hängt von dem Zeitabstand oder der Phasenbeziehung der Impulse ab, die von der Vergleichsvorrichtung 26 auf das Flip-Flop 28 gegeben werden.
Um zu verhindern, daß der Rechner 16 eine neue Positionsnummer oder das Äquivalent einer alten Poa.tionsnummer während des Vergleichsvorgangs in das Register 18 gibt, wird dem Rechner ein Unterbrechungssignal zugeführt, das vom Ausgang der Vergleichsvorrichtung 26 über eine Leitung 44 abgenommen wird, wobei in der Leitung 44 eine Verzögerungsschaltung 46 angeordnet ist. Die Leitung 44 erzeugt ein Unterbrechungssignal für den Rechner j 16, das als Bestätigung ausgelegt wird, daß eine Positionsnummer in das Register 18 eingegeben werden kann.
! In Fig. 2 stellt die Kurve 48 das Ausgangssignal des Bezugszählers 24 dar, das eine Frequenz von 2oo Hz hat. Aus den darüberstehenden Zahlen ist ersichtlich, daß ein voller Zyklus des Bezugszählers einer Zählung von Tausend im Zähler 24 entspricht, wobei die dazwischenliegenden Zahlen dazu linear proportional sind.
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j -δι Angenommen, es soll ein Vorschub 0 erfolgen, dann spricht der
j Rechner 16 auf ein Null-Vorschubsignal des Lochstreifens IH ;
j '
an, oder, was wahrscheinlicher ist, auf das Nicht-Vorhandensein zusätzlicher Daten, um eine gegebene Positionsnummer zu erzeugen,
! die der letzten gewünschten Werkzeugschlittenposition entspricht, und um wiederholt diese Nummer in das Positionsregister 18 zu
geben. Als Beispiel soll angenommen sein, daß auf der Linie 5o in Fig. 2 die Positionsnummer 2oo wiederholt über die Leitung 2o in das Positionsregister 18 gegeben wird. Die Vergleichs-
j vorrichtung 26 vergleicht die Nummer 2oo mit dem Inhalt des Be-
\ zugszählers und erzeugt einmal einen Impuls 52 auf der Leitung 27 während eines vollständigen Zyklus der Welle M-8 des Bezugszählers. Da die Positionsnummer unverändert bleibt, treten die Impulse mit
\ konstantem Abstand auf, d.h. mit konstanter Phasenbeziehung.
Entsprechend wird zur gleichen Zeit während eines Zeitintervalls j von l/2oo einer Sekunde das Flip-Flop 28 gesetzt, das um 18o° phasenverschoben gegenüber den Setzimpulsen 52 zurückgesetzt wird,
sobald der phasenanaloge Regelkreis in den Nullfehler-Zustand gelangt. Entsprechend ist der Werkzeugschlittenmotor 34 im Leerlauf, und die steuerbaren Elemente bleiben in einer Stellung, die der Positionsnummer 2oo entspricht.
Aus dem Vorangehenden wird deutlich, daß die digitalen Positionsgrößen in Form von Positionsnummern nicht einfach Impulse sind, die keine quantitative Bedeutung haben und die bei früheren Interpoitionssystemen aperiodisch auftreten, sondern sämtliche
Nummern können auf Stellungen des Maschinenschlittens bezogen werden, wobei jeder Positionsnummernzyklus von Tausend beispielsweise einer Verstellung des Maschinenschiittens um i/lo Zoll !
- ? 209816/09 39
- 9 ι entspricht. Dieser Maßstab setzt voraus, daß eine Umdrehung des '. Resolvers tausend Impulsen entspricht.
Durch die Linie 5U in Fig. 2 ist der Zustand bei positiver Vorschubgeschwindigkeit wiedergegeben. Bei diesem Zustand rinrnt die Folge der Positionsnummern regelmäßig ab, so daß beispielsweise Positionsnummern irider Folge 2oo, 5o, 9oo, 75o, 6oo, 45o, 3oo usw, ! auftreten. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Impulse 56 in den
Perioden des Bezugszählers früher und früher auftreten, da die !Positionsnummern im Register 18, das diese Impulse verursacht, ! numerisch gleich sind dem Inhalt des Bezugszählers 2k.
Der Zustand für eine negative Vorschubgeschwindigkeit ist durch die Linie 58 dargestellt. In diesem Zustand werden Impulse 6o
j durch die Vergleichsvorrichtung 26 abhängig von einer Folge von Positionsnummern, wie etwa 2oo, 35o, 5oo, 65o, 8oo, 95o, loo usw.
! erzeugt. Da die Positionsnummer im Register 18 fortschreitend ansteigt, ist jede folgende Positionsnummer gleich der Nummer des Bezugszählers und fortschreitend später in jedem Bezugszählerintervall. Aus dem voranstehenden ist ersichtlich, daß die Phase der Impulse auf der Leitung 27 um etliche Beträge entweder positiv oder negativ veränderlich ist, und zwar dadurch, daÄ der Rechner 16 eine Folge von Positionsnummern abgibt, die stufen-J weise Positionsnummeränderungen enthält, entweder mit negativem oder positivem Vorzeichen.
j Es ist ersichtlich, daß das System loaif eine Steuerung angewendet wird, bei der eine Verstellung entlang mehr als einer '' - Io -
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- Io -
Achse erfolgt. Eine solche Verstellung erfordert für jede weitere Achse ein weiteres Positionsregister 18 zusammen mit einer weite«
! ren Vergleichsvorrichtung 26 und einer weiteren phasenanalogen Regelung, die ihren eigenen Filterkreis mit Flip-Flop zur Stan-
; dardisierung des Pegels, sowie Werkzeugschlittenmotor, Resolver ι und Rechteckschaltuhg aufweist.
! Der Rechner 16 ist vorzugsweise ein Universalrechner. Ein derj
artiges Gerät ist gut dafür geeignet, digitale Datengrößen bei numerischen Steuerungen zu verarbeiten In dem Steuersystem Io erhält der Rechner 16 vom Lochstreifenleser 12 Signale, die die gewünschten ΔX ur*d ΔΥ-Bewegungen (es wird eine Verstellung entlang zwei Achsen angenommen) bestimmen. Der Rechner 16 erhält ferner eine Nummer für die Vorschubgeschwindigkeit, die die gewünschte Vorschubgeschwindigkeit in Zoll/min bestimmt. Wie ersichtlich, sind die Δ.Χ und ΔΥ-Größen Vektorgrößen, während die Vorschubgeschwindigkeit ein Skalar ist. Aus dieser Information wird die Änderung der Positionsnummer ZV.PN V entsprechend der
folgenden Formel berechnet;
Δ PNV =
6o
χ Ρ χ C ν/δΧ2 + ΔΥ2 + AX χ FR
wobei C die Taktfrequenz des Systems, P der Befehlsimpulswe^t (typischerweise Ο,οοοΐ Zoll), und FR die programmierte Vorschubgeschwindigkeit in Zoll/min ist.
Nach dieser Berechnung wird die zu fahrende Strecke r rechnet. Ist dieser Wert null, dann int die Bewegung entlang der (
- 11 -
209 8Ί"67ÖT3 9
X-Achse beendet und keine weitere Berechnung erforderlich. Ist er dagegen ungleich null, dann wird die zu fahrende Strecke mit der Änderung der Positionsnummer verglichen. Wenn die zu fahrende Strecke größer ist als die Änderung der Positionsnummerj dann wird eine neue Positionsnummer erzeugt, die gleich der alten Positionsnummer plus der Änderung in der Positionsnummer ist. Wenn andererseits die zu fahrende Strecke gleich oder kleiner ist als die Änderung in der Positionsnummerjdann wird eine neue Positionsnummer erzeugt, die gleich ist der alten Positionsnummer plus der zu fahrenden Strecke. In beiden Fällen wird die neue Positionsnummer mit der maximalen Bezugszähler-Zählung und Kapazität des Positionsregisters verglichen, die in diesem Fall Tausend ist, um zu bestimmen, ob die Positionsnummer größer oder gleich Tausend ist. Ist sie größer oder gleich Tausend, dann wird Tausend von der Positionsnummer abgezogen. Ist sie kleiner als Tausend dann wird keine arithmetische Berechnung durchgeführt. Anschließend an diesen Vorgang wird die neue Positionsnummer mit Null verglichen und wenn sie kleiner als Null ist Tausend zu der Nummer addiert. An diesem Punkt wird eine logische Operation, die als Entscheidungsschritt bekannt ist,, durchgeführt, um zu bestimmen, ob das Unterbrechungssignal auf der Leitung IH aufgetreten ist. Ist dies niht der Fall gewesen, dann wird keine Positionsnummer in das Register 18 gegeben. Wenn jedoch ein Unter- ' brechungssignal aufgetreten ist, wird eine neue Positionsnummer
ι ί
in das Positionsregister 18 gegeben. Von diesem Punkt an wird \
! eine neue zu fahrende Strecke errechnet, indem die alte zu fahren-!
de Strecke zur Änderung der Positionsnummer addiert wird, und J.
der Vorgang wiederholt sich.
- 12 - j
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Claims (8)

  1. Patentansprüche
    l.jVerfahren zur numerisch gesteuerten Verstellung eines Elements entlang mindestens einer Achse, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Erzeugen einer periodischen Folge von digitalen Positionsnummern innerhalb eines vorgegebenen numerischen Bereichs, Umwandlung der Nummernfolge in einen Impulszug, in dem die Impulsabstände auf die numerischen Intervalle zwischen den Nummern der Folge bezogen sind, und Einführen des Impulszuges in einen phasenanalogen Servoregelkreis zur Steuerung der Verstellung des Elements.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, .dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt Erzeugen einer periodischen Folge digitaler Positionsnummern den Unterschritt Einlesen von Verstell-Kennzeichen aus einem gespeicherten Programm in einen digitalen Rechner enthält.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Abstände der Impulse des Impulszuges entweder gleich sind,
    - 13 -
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    ansteigen oder abnehmen abhängig davon, ob die aufeinanderfolgenden digitalen Positionsnummern gleich sind, zyklisch ansteigen oder zyklisch abnehmen.
  4. 4. Numerische Steuerung zur gesteuerten Verstellung eines Elements entlang mindestens einer Achse zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Generator (12, 14, 16);der eine Folge von digitalen Positionsgrößen erzeugt, die der gewünschten Verstellung des Elements (31O entsprechen, einen Generator (22, 21O, der zyklisch und periodisch Bezugsgrößen erzeugt, die ein festes Raster durchlaufen, eine Vergleichsvorrichtung (26), die die digitalen Verstellgrößen mit den digitalen Bezugsgrößen vergleicht und eine Signalfolge erzeugt, in der immer dann ein Signal erscheint, wenn zwischen den Größen eine vorgegebene Beziehung | eintritt, und eine Verstell-Steuervorrichtung (21, 3o, 32, 33, 36, 42J, die auf die Phasenbeziehung zwischen den Signalen der Signalfolge anspricht und eine Verstellung des Elements (3IO bewirkt. j
  5. 5. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator, der eine Folge von digitalen Positionsgrößen, erzeugt, einen Universalrechner (16) aufweist.
  6. 6. Steuerung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streifenleser (12, 14) vorgesehen ist, der mit dem Eingang des Rechners (16) verbunden ist und der Programmdaten in den Rechner einliest.
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    2ΊΑ9328
  7. 7. Steuerung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taktgeber (22) vorgesehen ist, der mit beiden Generatoren (16, 18, 24) verbunden ist.
    ;
  8. 8. Steuerung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Positions- und Bezugsgrößen digitale Zahlen mit mehreren Bits innerhalb eines vorgegebenen numerischen Bereichs sind und in einem Positionsregister (18) bzw. in einem Bezugszähler (24) gespeichert sind, und daß die Vergleichsvorrichtung (26) so ausgebildet ist, daß sie gleichzeitig Bits der Bezugsgrößen mit entsprechend geordneten Bits der Positionsgrößen vergleicht.
    9. Steuerung nach Anspruch 4 oder einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung einen phasenanalogen Servoregelkreis (36, 42, 28, 3o, 32, 33, 34) enthält.
    Io. Steuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der " phasenanaloge Servoregelkreis einen Multivibrator (28) aufweist, dessen Setzeingang mit dem Ausgang der Vergleichsvorri&tung (26) verbunden ist und dessen Ausgang mit einem Werkzeugschlittenmotor (34) über eine Reihenschaltung verbunden ist, die aus einer einen Pegel standardisierenden ScMLtung (3oJ, einem Filter (32) und einem Verstärker (33) besteht, und daß ein Resolver (36) mechanisch mit dem Werkzeugschlitten-?
    motor (34) und elektrisch mit dem Rückstelleingang des Multi- ; vibrators über eine Rechteckschaltung (42) verbunden ist. i
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    2U9328-
    11. Steuerung nach Anspruch 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Vergleichsvorrichtung (26) mit dem Rechner (16) über eine Verzögerungsschaltung (46) verbunden ist.
    12. Steuerung nach den Ansprüchen 8 und Io, daduräa gekennzeichnet, daß ein weiterer Ausgang des Bezugszählers (24) mit den Eingängen der Statorwicklung des Resolvers (36) über Verstärker (38, 4o) verbunden ist.
    13. Steuerung nach den Ansprüchen 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner eine Ausgangsleitung (21) aufweist, die das Register (18) löscht, bevor Positionsnummern aufgegeben werden.
    209816/0939
    Leerseite
DE19712149328 1970-10-05 1971-10-02 Numerische Steuerung Pending DE2149328A1 (de)

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Publications (1)

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Country Status (4)

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US (1) US3676650A (de)
CA (1) CA932845A (de)
DE (1) DE2149328A1 (de)
FR (1) FR2110212B1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2332981A1 (de) * 1973-06-28 1975-01-16 Siemens Ag Einrichtung zur erzeugung einer der phasenverschiebung zweier pulsfolgen proportionalen spannung

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3731175A (en) * 1972-03-06 1973-05-01 Xerox Corp Servo system for velocity and position control
US3786333A (en) * 1972-06-27 1974-01-15 Hyper Loop Digital regulating control for servo system
US3882487A (en) * 1973-11-29 1975-05-06 Jack Rosenberg All digital sampling servo system
US4134106A (en) * 1976-12-16 1979-01-09 The Bendix Corporation Absolute resolver angle to digital converter circuit
US4204257A (en) * 1978-11-28 1980-05-20 The Bendix Corporation Numerical control resolver position measuring device
JPS5611515A (en) * 1979-07-10 1981-02-04 Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Aligning unit
US4321684A (en) * 1979-07-16 1982-03-23 Theleme Corporation Digital resolver
JPH0614610B2 (ja) * 1984-12-17 1994-02-23 沖電気工業株式会社 パルス幅制御回路
US4682151A (en) * 1985-12-04 1987-07-21 Caterpillar Inc. Position to duty cycle conversion apparatus and method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3400314A (en) * 1965-05-27 1968-09-03 Gen Electric Numerical positioning control system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2332981A1 (de) * 1973-06-28 1975-01-16 Siemens Ag Einrichtung zur erzeugung einer der phasenverschiebung zweier pulsfolgen proportionalen spannung

Also Published As

Publication number Publication date
FR2110212B1 (de) 1974-05-10
US3676650A (en) 1972-07-11
FR2110212A1 (de) 1972-06-02
CA932845A (en) 1973-08-28

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