DE2423196A1 - Servo-positioniereinrichtung einer numerischen steuerung - Google Patents

Description

Servo-Positioniereinrichtung einer numerischen Steuerung

Die Erfindung betrifft numerische Steuerungen mit Servo-Positioniereinrichtungen, insbesondere eine verbesserte Vorrichtung zur Erzeugung eines Stellung-Fehlersignals zur Verarbeitung durch die Servo-Positioniereinrichtung.

In der Industrie sind seit vielen Jahren numerische Steuerungen bekannt, die für den Betrieb verschiedener Anlagen wie Fräs- und Zeichenmaschinen eingesetzt werden. Bei einer normalen numerischen Steuerung werden Stellungsbefehle in Abhängigkeit von der Ablesung von Daten von einem Datenträger wie einem Lochstreifen erzeugt und als eines von zwei Eingangssignalen einem Servo-Regelkreis zugeführt. Der Servo-Regelkreis erzeugt ein Fehlersignal für die gegenwärtige Augenblicksdifferenz zwischen der Soll- Stellung und der Ist-Stellung des gesteuerten Elements. Dieses Fehlersignal wird

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dann dem Antrieb der Positioniersteuerung in einer solchen Weise eingespeist, daß diese bestrebt ist, den Fehler gegen Null zu fahren.

Bisher wurde es für vorteilhaft erachtet, einen Servo mit hohem Verstärkungsgrad zu verwenden, dessen Stellungsfehler sehr gering ist, d.h., bei dem die körperlich-mechanische Differenz zwischen der Soll-Stellung und der Ist-Stellung des gesteuerten Elements sehr gering war. Bei früheren Anlagen wurde dies als notwendig für die Genauigkeit bei der Erzeugung der programmierten Kontur oder der Werkzeugbahn erachtet. Eine Schwierigkeit, welche bei dieser Lösungsweise der Aufgabe entsteht, besteht in der Möglichkeit des überfahrens an scharfen Ecken oder anderen Flächen, an denen eine plötzliche Richtungsänderung der Werkzeugbahn programmiert wird. Bei einem Regelservo mit geringer Nacheilung kann j die Trägheit des Werkzeugs solche Bedingungen des überfahrens er- _; geben, wobei das Überfahren beispielsweise beim Fräsen einer Inner ecke die Zerstörung des Werkstücks verursachen kann. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, wurde eine sequentielle Verringerung des Vorschubs bei Annäherung an die Fläche der Richtungsänderung programmiert, der eine stetige Erhöhung des Vorschubs folgte. Der dieser Lösungsweise der Aufgabe anhaftenden Nachteil besteht in einer Verlängerung der Rüstzeit für den Lochstreifen sowie des Lochstreifens selbst bei einem gegebenen Programm für die Bahn des gesteuerten Elements.

Die Alternative zu einem Servo mit hohem Verstärkungsfaktor und geringer Nacheilung, dessen Stellungsfehler sehr klein ist, ist

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ein Servo mit großer Nacheilung und geringem Verstärkungsfaktor, ' bei dem der Positionierbefehl im wesentlichen der Ist-Stellung des Werkzeugs voreilt. Bei dieser Art von Anordnung verlangsamt sich das Werkzeug automatisch bei Annäherung an den Ort des plötzlichen Richtungswechsels. Bei den früheren Anlagen war jedoch eine Ein- ; richtung mit verhältnismäßig starkem Nacheilverhalten bestrebt, Stellungsfehler sowie eine Minderung der Bearbeitungs- oder Werk- ' Stücksqualität zu verursachen.

Ein typischer früherer Servo-Fehlersignalgeber umfaßt eine Anzahl von Drehmeldern■, und zwar je einen für jede Achse einer gesteuerten Bahn, die eine Reihe von phasenverschobenen Sinussignalen erj zeugten, wobei aar Grad der Phasenverschiebung eine Funktion der Abweichung der Ist-Stellung des Werkzeugs gegenüber der Soll-Stellung zu einem gegebenen Zeitpunkt darstellte. Diese Signale gelangten an einen Abgriff für den Nulldurchgang zur Erzeugung

j einer Rechteckspannung mit einer gegenüber einem Bezugssignal veränderlichen Phase. Diese phasenverschiebbare Rechteckspannung wird einem Meßfühler für die Phasenverschiebung eingespeist, der

ein Äusgangssignal abgibt, dessen Wellenform das Stellungsfehler-

signal darstellt. Die Wellenform des Ausgangssignals ist ein

Signal, dessen Impulslänge moduliert 1st, wobei sein Qleichspannungswert den Stellungsfehler darstellt. Dieses Signal gelangt

an den Eingang des Antriebs für den Werkzeugschlitten. Das Signal

mit modulierter Impulsbreite muß jedoch gefiltert werden, um für

den richtigen Frequenzgang des Antriebs eine verhältnismäßig

Unter der Annahme eines hoch-wirksamen Ausgangsfilters ist die | Form des Gleichspannungs-Fehlersignals eine Spannung, welche sich j linear von einem Negativwert für die Stellungsnacheilung in einen! Positivwert für die Stellungsvoreilung in einem Bereich von Bahn-■ strecken ändert, welche den Ist-Stellungsfehler darstellen und

en bei durchschnittlichen numerischen Steuerung/ gewöhnlich in der Form von "Zählschritten" ausgedrückt werden. Die ersten Fehlermeßfühler waren normalerweise auf einen Bereich von 32 sowohl positiver als auch negativer Zählschritte beschränkt, d.h. auf einen vollen Bereich von 64 Zählschritten, worin jeder Zählschritt 0,0001 Zoll = 0,00254 mm darstellt.

Bei späteren Ausführungen dieser bisherigen Anlagen wurde der zulässige Fehlerbereich, in welchem eine lineare Schwankung der Fehlerspannung erzeugt werden konnte, erweitert, um einen Regelservo mit hohem Nacheilverhalten und geringem Verstärkungsgrad zu erhalten. Diese Erweiterung wurde einfach durch das Verfahren der Frequenzteilung erreicht, so daß die am Phasenschieberdetektor anliegenden Signale wachsende Zahlen der Zählschritte für den Versetzungs- oder Wegfehler darstellten. Als jedoch die Fre- :

quenzteilung in immer höhere Größenordnungen geführt wurde, wurde die Frequenz oder Impulswiederholungsgeschwindigkeit der in ihrer Impulsbreite modulierten Fehlersignalzüge immer niedriger, und \ die sich daraus ergebenden Anforderungen an das Filter wurden j im strenger. Das heißt, das Filter, welches das in seiner ; Impulsbreite modulierte Fehlersignal glättet, kann keine welligkeitsfreie Fehlerspannung mehr erzeugen, die den Ist-Stellungsfehler in linearer Form darstellt. Die praktische Grenze, bis ^:

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,.zu welcher die Frequenzteilung bei einer Präzisionsanlage auf

idem bisherigen Stand der Technik getrieben werden kann, liegt bei

j etwa 4,000 positiven und negativen Zählschritten, d.h. sowohl vor-

eilend als auch nacheilend bei 0,4 Zoll = 10,16 mm.

^!Somit besteht eine Notwendigkeit für einen grundsätzlich neuen und I verbesserten Fehlersignalgeber für den Bositionierservo von nume-

irischen Steuerungen, um einen Regelservo mit großem Nacheilverhal-I ten und geringem Verstärkungsgrad sowie einem größeren Fehlerbe-j reich zu erhalten, der gleichzeitig ein hoch-lineares und kontinuierliches Signal für den Stellungsfehler erzeugt. Erfindungsge-

j maß wird eine glatte welligkeitsfreie Fehlerspannung mit grund- !sätzlicher Symmetrie zu einer Null-Bezugsspannung für die Vorjund Nacheilung und einer wesentlich verbesserten Linearität im gesamten erweiterten Bereich der Zählschritte für den Stellungsjfehler erzeugt. Im allgemeinen wird dies mit einer Vorrichtung j zur Erzeugung eines Positionsfehlersignals erreicht, die in Ver-

bindung mit dem stellungssteuernden Servo einer numerischen Steuerung eingesetzt wird, in der Einrichtungen zur Erzeugung einer ersten periodischen Spannung oder Wellenform für die Ist-Stellung [des gesteuerten Elements in einem Bezugskoordinatensystem vorgejsehen sind, wobei sie die Phase dieses ersten periodischen Signals

I in Abhängigkeit von der Ist-Stellung des gesteuerten Elements ändert, sowie Vorrichtungen zur Erzeugung eines zweiten periodischen Signals, dessen Wellenform sich im wesentlichen linear von einem !ersten bis zu einem zweiten vorgegebenen Wert in einer Zeitspanne ändert, die auf die Periode des ersten Signals bezogen ist, so-ί dann Einrichtungen zur Abtastung des zweiten sich linear verändern-»· den Signals zu Zeitpunkten, die durch die Periodenzahl des ,.

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ersten Signals bestimmt sind, wobei diese Zeitpunkte sich im Voreil-Nacheil-Fehlerbereich in Abhängigkeit von der Phasenverschiebung oder Zeitpositionsverschiebung des ersten Signals verändern, und schließlich Einrichtungen zur Erzeugung eines im wesentlichen kontinuierlichen Gleichspannungssignals,das auf die Amplitude des abgetasteten Wertes der sich linear ändernden Bezugsspannung bezogen ist. Dieses kontinuierliche Gleichspannungssignal stellt
den Stellungsfehler dar und vird an die Vorrichtung zur Positio-

' niersteuerung der numerischen Steuerung in herkömmlicher Weise

' angelegt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das zweite periodische, als lineare Bezugsspannung erzeugte Signal mit Hilfe eines Präzisionsintegratorkreises erzeugt und zweimal während einejr

■ jeden vollen Periode abgetastet. Beim speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Doppelabtastung pro Periode durch die Polaritätsumkehr einer Halbperiode der Bezugsspannung, so daß

, jeder Abfragewert nicht nur die gleiche absolute Größe für einen j gegebenen Fehler einer gegebenen Richtung besitzt, sondern auch

^! von der gleichen Polarität ist.

Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind Einrichtungen zur Erzeugung eines Abtastsignals vorgesehen, das sich
zeitlich in Abhängigkeit vom Stellungsfehler des gesteuerten Elements ändert, der durch den Nulldurchgang eines sinusförmigen
Rückführungssignals dargestellt wird. Ferner sind Einrichtungen
zur Überwachung oder Beobachtung des zeitlichen Auftretens des
Nulldurchgangs in einem verhältnismäßig kleinen "Zeitfenster"

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Vorgesehen, so daß der Ausfall eines Signals in einem "Fenster" einen Alarmzustand anzeigt und das Auftreten des Signals außer- ; halb des "Zeitfensters" sonst unwirksam gemacht wird, soweit es ^:

den Betrieb der Anlage betrifft. :

Öle Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen: .

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen numerischen Steuerung;

Fig. 2 ein Kurvenbild für die übertragungscharakteristik des Fehlersignals, die sich aus der praktischen Anwendung der Erfindung ergibt;

Fig. 3 den Stromlaufplan eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und die Durchführung der Erfindung;

Fig. 4 ein Kurvenbild der Wellenformen für die Signalgrößen, '. die an verschiedenen Punkten des Stromlaufplans der ; Fig. 3 auftreten.

Das Blockschaltbild der Fig. 1 zeigt eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine 10 wie eine Fräs- oder Zeichenmaschine und dergleichen mit einem durch den Motor 11 angetriebenen verfahrbaren Element, wobei der Motor durch ein positives oder negatives Feh-

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lersignal gesteuert wird. Der Motor 11 treibt den Tachogenerator 13 an, dessen Ausgangsspannung proportional zur Verfahr- oder Bahngeschwindigkeit ist. Ferner treibt der Motor 11 auch den herkömmlichen Drehmelder 12 an, uin für eine gegebene Achse der Werkzeugversetzung oder Werkzeugbahn eine phasenveränderliche Sinusspannung von im wesentlichen feststehender Frequenz und Amplitude zu erzeugen, deren Phase sich im Bereich von 360 elektrischen Graden für jeden vorgegebenen Streckenabschnitt des Werkzeugfaahnfehiers verändert. Diese Grundanordnung ist allgemein bekannt. Am Drehmelder 12 liegen zwei um 90° verschobene Spannungen als Ansteuerungssignale des Befehlszählers 32 an. Der Zähler 32 erhält Stellungsbefehle oder Iirpulse von einem herkömmlichen Interpolator 30 für Achsenbefehle. Obwohl nur ein Interpolator gezeigt ist, wird bei der normalen numerischen Steuerung je ein Interpolator für jede Achse eines gesteuerten Bahn verwendet.

Der Drehmelder erzeugt ein Rückführungssignal, das als Eingangssignal am Nulldurchgangsdetektor 18 anliegt, dessen Ausgang ein im wesentlichen periodisches impulsförmiges Signal ist, dessen Phase sich in Abhängigkeit vom Zeitpunkt der NuI!durchgänge der sinusförmigen Ausgangsspannung des Drehmelders 12 verschiebt. Die Rückführungsimpulse des Nulldurchgangdetektors 18 können zur Bestimmung des Ist-Stellungsfehlers der Werkzeugmaschine 10 zu je-i dem gegebenen Zeitpunkt verwendet werden und stellen eines der beiden Grund- oder Hauptsignale dar, auf welchen die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anlage beruht.

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Das Ausgangssignal des Nulldurchgangdetektors 18 gelangt zum Tor j 19, das die Aufgabe eines "Fenstergenerators" für das Abtastsignal erfüllt. Diese Vorrichtung begrenzt in wirksamer Weise die Zeit, in der ein Nulldurchgang der Ausgangsspannung des Detektors 18 abgetastet wird, auf einen engen Ausschnitt der Periode der Wellenform des Rückführungssignals. Nulldurchgänge, die außerhalb des zeitlichen "Fensters" liegen, werden durch den Generator 19 unterdrückt. Der Ausfall des sonst periodischen Impulszuges kann zur Anzeige eines Alarmzustandes dienen, wie nachstehend anhand der Fig. 3 näher erläutert wird.

; Die Frequenz des Rückführungsimpulses wird durch den Frequenztei-

j ler 20 herabgesetzt, der als Zähler ausgebildet sein kann. Diese

Frequenzzählung ergibt die Multiplizierung des linearen Fehlerj bereichs der Anlage durch die Multiplikation der Zahl der Perio-ί den oder "Zählschritte" der Ausgangssignale des Stellungsdreh-

meiders mit dem Frequenzteilungsfaktor. In einer Anlage, in der eine Drehmelderdrehung um 180° einen Ausgang von 500 Zählschritj ten erzeugt, wird der meßbare Bereich auf 500 χ 16 oder 8000 Zähl-

schritte erweitert, wenn das Ausgangssignal des Drehmelders oder \

j die Frequenz des Rückführungssignals durch 16 geteilt wird. Das

; frequenzgeteilte Rückführungssignal gelangt zuerst zum übermaß-

' oder Plusfehlerdetektor 29, welcher den Rückführungsfehler mit ^: einem Bezugssignal vergleicht und ein Ausgangssignal an die Leitung 160 abgibt, welches die Interpolation von Befehlen bei einem Fehler von beispielsweise 8000 Zählschritten sperrt. Der Detektor 29 kann auch ein Ausgangssignal an die Leitung 158 abgeben, um bei einem Fehler von 9000 Zählschritten die Anlage abzuschalten.

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Diese Zahlen sind natürlich nur als Beispiel gegeben. Das Ausgangssignal des Impulszählers-Frequenzteilers 20 gelangt auch
über einen weiteren Frequenzteiler 21 an den Eingang des Wechsel- ; richters 22, der Teile, im wesentlichen Halbperaoden einer genauen linearen Sägezahnspannung mit einer festen Phase umkehrt. Diese
Sägezahnspannung ist das andere Haupt- oder Grundsignal der in
Fig. 1 gezeigten Fehlererkennungs- oder AbgriffSeinrichtung.

Die Sägezahnspannung wird durch Anlegen einer ausgewählten Frequenzkomponente eines Rechteckbezugssignals des spannungsstabilisierten Oszillators 14 erzeugt. Nach einer weiteren Frequenzteilung im Zähler 15 gelangt dieses Signal an den Schalter 16,
der abwechselnd eine genaue positive Spannung einer gegebenen
Größe und eine genaue negative Spannung von der gleichen Größe
an die Integrationsschaltung 24 abgibt. Dies ergibt eine zweipolige symmetrische Sägezahnspannung, deren Amplitude sich mit j

i fester Frequenz und fester Phase linear von einem Werf zu einem j

anderen und zurück verändert. |

Der Wechselrichter 22 kehrt ganz einfach bestimmte Teile der Säge-! zahnform um, d.h. die Teile, die zwischen abwechselnden Rückfüh- .

rungsimpulspaaren auftreten (Fig. 4), und gibt das daraus resul- ; tierende Signal über den zweipoligen Verstärker 23 an die Tast- I speicherschaltung 25 ab. An der Tastspeicherschaltung liegen auch
die Impulse FB/16 des Frequenzteilers 20 an; er tastet die Amplitude der Sägezahnspannung ab und speichert sie zum Zeitpunkt des
Auftretens des Impulses FB/16. Diese Amplitude stellt den Stellungsfehler dar und gelangt über den Vorverstärker 26 zum Leistungsverstärker 28 für den Antriebsmotor, um den Motor 11 in einer

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!Richtung anzutreiben _f die bewirkt, daß das Fehlersignal gegen Null läuftο Wie nachstehend näker erläutert wird, gibt die Schaltung das Fehlersignal kontinuierlich als Gleichspannungssignal ab, wobei keine Filter- oder Glättungsstufen.vor dem Vorverstärker 26 erforderlich sind.

Die Übertragungskennlinie der Schaltung der Fig. 1 ist in Fig. durch die Kurve 34 dargestellt„ welche eine sich linear verändernde Spannung zeigte deren Polarität im Voreilbereich von 8000 Zählschritten oder 0,8 EoIl (20,32 nun) positiv ist. Ferner zeigt die Kurve 34 die im negativen Bereich ansteigende lineare Fehierspannung* welche die Nacheilung des gesteuerten Elements gegenüber dem Positionierbefehi darstellt. Die in Fig. 2 angegebenen speziellen Werte von plus und minus 8000 Zählschritten dienen natürlich nur der Erläuterung und sollen den außergewöhnlichen Arbeitsbereich der Erfindung aufzeigen. Natürlich können andere Werte in Abhängigkeit von den Zwecken und Forderungen der speziellen Anwendung der Erfindung gewählt werden.

Anhand der Fign. 3 und 4 wird nun der Stromlaufplan des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher beschrieben. Die Spannungskurven oder Wellenformen der Fig. 4 auf den Zeilen A, B, C, D und E sind Haupttaktgebersignale, die durch den Bezugstaktgeber 14 der Fig. 1 erzeugt werden. Wie allgemein bekannt, werden solche Bezugssignale einfach mit Hilfe eines Quarzoszillators und einer Anzahl von Frequenzteilern in Kaskadenschaltung in der Form von Digitalzählern erzeugt. Dem Quarzoszillator im Äusführungsbeispiel der Erfindung wird eine Ausgangsfrequenz von ι 3000 kHz zugrunde gelegt, wobei die Ausgangsfrequenz des ersten

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Zählers 3 kHz (Zeile A), die Ausgangsfrequenz des zweiten kaskadenförmig nachgeschalteten Zähler 1,5 kHz (Zeile B) und die Ausgangsfrequenz des dritten kaskadengeschalteten Zählers 187,5 Hz (Zeile C) beträgt. Die Wellenformen der Zeilen A, B und C sind durch die Bezugszeichen 40, 42 und 44 gekennzeichnet und als Rechteckspannungen ausgebildet, die sich leicht durch bekannte Digitalkreise wie Flip-Flops erzeugen lassen. Die Wellenform der Zeile D ist in den Zeichnungen mit "REF/16 STROBE" ("BEZ/16 TAST") bezeichnet und

und umfaßt die periodische Impulsfolge 46. Die Wellenform der Ausgangsspannung 48 auf der Zeile E von Fig. 4 ist in den Zeichnungen mit REF/32 gekennzeichnet und stellt ebenfalls eine sehr genaue Wellenform vor, deren übergänge bei der halben Übergangsfrequenz der Wellenform 44 der Zeile C auftreten.

Das zu vorgegebenen Zeiten abgetastete HauptbezugsSigna1, das durch das Auftreten des Pückführungssignals des Drehmelders 12 der Fig.l bestiFsmt wird, ist auf Zeile F der Fig. 4 gezeigt, v/o es als eine genaue zweipolige Sägezahnspannung dargestellt ist, deren Frequenz direkt auf die Frequenz des Signals 48 auf der Zeile E der Ficj. 4 bezogen ist. Die Wellenform 50 ändert sich linear zwischen -0,9 V und +8,9 V. Die Einzelheiten der Schaltung, Vielehe diese lineare Präzisionssägezahnspannung erzeugt, sind in Ficj. 3A gezeigt. Die Umkehr dieses Signals erfolgt in der Schaltung der Fig. 3E, und die Einzelheiten der Tastspeicherschaltung sind hauptsächlich in Fig. 3C gezeigt.

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: In Fig. 3A sind die Einzelheiten der Schaltung gezeigt, mit wel- ; eher die Wellenform 50 der Zeile F erzeugt wird. Diese Schaltung

umfaßt den herkömmlichen Flip-Flop 52, an dessen Takteingang die ^: Impulse REF/16 STROBE(BEZ/16 TAST) (Impuls 46 der Zeile D der Fig. 4) über dem Widerstand 54 anliegen. Der Flip-Flop 52 steuert den Spannungsschalter 16, der widerum genaue positive und nega- : tive Spannungswerte abwechselnd an die Integrationsschaltung : abgibt. Das erste Ausgangssignal des Flip-Flops 52 wird über die : Leitung 56 an den Steuerteil 58 des Feldeffekttransistors 60 geführt, um dessen Durchsteuerung zu regeln; in Fig. 3A ist er ; als einpoliger Schalter 62 gezeigt. Das andere Ausgangssignal des Flip-Flops 52 gelangt über die Leitung 64 zum Steuerteil 66 des zweiten Feldeffekttransistorschalters 68. Der Feldeffekttransistor dieses Kreises ist im Block 68 durch den schematischen Schalter 70 dargestellt. Die Ausgangssignale des Flip-Flops , sind natürlich komplementär und somit führen die Leitungen 56 : und 64 abwechselnd Spannung, um abwechselnd die Schalter 62 und 70 über die Steuarvorrichtungen 68 und 66 zu schließen.

An der Leitung 72, welche mit dem Schalter 70 verbunden ist, liegt eine stabile Bezugsspaiinung von +8,9 V an, die. von der 15 V-Versorgungsleitung 74 und der Präzisionszenerdiode 76 hergeführt ist, welche an die Masseleitung 78 angeschlossen ist. Ebenso liegt auf der an den Schalter 62 angeschlossenen Eingangsleitung 80 eine stabile Bezugsspannung von -8,9 V, die von der -15 V-Versorgungsleitung 82 und der Bezugsspannungsdiode 84 hergeführt ist, die vorzugsweise auch eine Präzisionszenerdiode ist. Die Ausganasleitungen 86 und 88 der Schalter 62 und 70 sind am gemein-

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samen Knotenpunkt 90 zusammengeführt. Die am Punkt 90 in Fig. 3Aj

i anliegende Spannung hat die Wellenform der Zeile E der Fig. 4, d.h. sie ist eine genaue Rechteckspannung, die sich zwischen den Grenzen von + 8,9 V= bei der Frequenz REF/32 verändert.

Diese Rechteckbezugsspannung gelangt über den Widerstand 92 an .die Integrationsschaltung 24, webhe (Fig. 3A) den Rechenverstärker 94 mit dem integrierenden Rückführungskondensator 94a umfaßt dessen Inversionseingang direkt an den Widerstand 92 geführt ist Der Ausgang 96 des Rechenverstärkers 94 ist über die Leitung an die Eingangskiemine 100 der Schaltung der Fig. 3B angeschlossen und führt ein Signal von der Wellenform 50 der Zeile F in Fig. 4.

Um zu gewährleisten, daß die Wellenform 50 der Zeile F in Fig.4 auch genau bei einem mittleren Nullwert eingehalten wird, ist der Ausgang 96 des Rechenverstärkers 94 auch an das Tiefpaßfilter 102 mit dem zweiten Verstärker 102a angeschlossen, der mit den nicht symmetrierten Rückführungskreisen 103 und 105 bestückt ist. Der Ausgang von 102a ist über die RC-Filter 107 und 109 mit dem Verstärker 106 verbunden. Das Ausgangssignal des Verstärkers 106 wird über die Leitung 104 an den nicht invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 94 zurückgeführt. Zwischen dem Inversions- und Nichtinversionseingang des Rechenverstärkers 94 ist der Kondensator 108 geschaltet. Das auf der Rückführungsleitung 104 anliegende Signal ist eine Gleichspannung, deren Wert normalerweise Null V beträgt, die jedoch zwischen positiv und negativ schwankt, um eine Auswanderung des

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Gleichspannungswertes der Wellenform 50 in Fig. 4 auszugleichen.

Zusammengefaßt, dient die Schaltung der Fig. 3A zur Erzeugung einer Präzisionsbezugsspannung der Sägezahnform 50, deren Amplitude sich genau linear zwischen genau bestimmten negativen und positiven Spannungswerten zu einem Zeitpunkt ändert, der auf die Frequenz der Haupttaktspannung der Anlage der Fig. 1 bezogen ist. Anschließend wird das Signal der Wellenform 50 an die Klemme ider Schaltung der Fig. 3B angelegt, deren Einzelheiten nachstehend näher erläutert werden.

Für das Lesen der nachfolgenden-Beschreibung der Figuren 3B und 3C ist es nützlich die beiden Seiten mit diesen Figuren nebeneinander zu legen, und zwar Fig. 3C rechts neben Fig. 3B. Dar.it ist ein direkter Anschluß und eine direkte Fortsetzung zwischen den beiden Zeichnungen gegeben.

Wie bereits erwähnt, liegt die lineare Bezugssäcespannung der Wellenform 50 (Zeile F, Fig. 4) an der Eingangsklernme 100 der Schaltung der Fig. 3B an. Dies ist eines der beiden Ilauptsignale, mit welchen die Schaltung der Fig. 3B arbeitet, um das Ausgangsfehlersignal von einer im wesentlichen kontinuierlichen Gleichspannungsform an der Ausgangsklemme 27 der Fig. 1 zu erzeugen.

Das andere Hauptsignal, mit welchem die Schaltung der Fig. 3B arbeitet, ist das Rückführungssignal des Drehmelderläufers in der Form einer phasenverschiebenden Sinuswelle. Dieses Signal liegt an der Eingangsklemme 110 an und gelangt nach Filterung

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in RC-Filter 111 an den Rechenverstärker 112 im Rechteckspannungsgenerator 18. Am Inversionseingang des Verstärkers liegt das gefilterte Drehmeldersignal von der Klemme HO her an, und am Nichtin versions eingang steht eine kleine Gleichvorspannung über die Versorgungsleitung 113 und die Spannungsteilerwiderstände 114 und 115 an, welche in Reihe zwischen die 15 V-Versorgungsspannung und Masse geschaltet sind. Die kleine Gleichvorspannung ist so gewählt, daß sie im Falle eines Signalverlustes des Drehmelders die Anlage

abschaltet. Die Amplitude der Vorspannung reicht normalerweise aus, um jedes Störsignal zu unterdrücken, das aus einer unterbrochenen Leitung zwischen den Drehmelder und dem Rechteckspannungsgenerator 13 entstehen kann. Dadurch wird verhindert, daß die übrige Schaltung und Anlage auf Störsignale anspricht, die sonst fälschlicherweise als Drehmeldersignal abgegriffen werden würden und eine Beschädigung des Schneidwerkzeugs und Werkstücks verursachen könnten. Die Ausgangsspannung 116 des RechenVerstärkers 112 ist ein Rechtecksignal, dessen Periode ca. 333 Mikrosekunden dauert und dessen Phase zeitlich in Abhängigkeit von der Stellung des Drehmelderläufers verschoben wird um somit auch in Abhängigkeit von der Phase der Sinuswelle, welche vom Drehmelder an die Klemme HO abgegeben wird.

Dieses Ausgangssignal gelangt an den Eingang des Tores 117, welches auf ein Taktsignal auf der Rückführungsleitung 118 anspricht,! um einen Nulldurchgang im Rechteckausgangssignal des Verstärkers 112 nur während des verhältnismäßig engen "Zeitfensters" in der Gesamtperiode des Rechtecksignals abzutasten. Beispielsweise läßt ■. das Tor 117 durch nachstehend beschriebene Maßnahmen das Signal

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des Rechteckspannungsgenerators 18 nur während annähernd 33 Fikrosekunden von einer Gesamtperiode von 333 Mikrosekunden durch. Dies wird durch den Anschluß des Ausgangs des Tores 117 über das Tor 120 der Fig. 3C an die Verzogerungsschaltung 122 erreicht, deren Ausgangssignal über die Rückmeldungsleitung 118 an den Eingang des Tors 117 zurückgeführt wird. Die Verzogerungsschaltung 122 kann als mehrfach auslösbarer monostabilier Multivibrator ausgeführt sein.

Die auf der Leitung 124 anliegende Ausgangsspannung der Verzogerungsschaltung 122 besitzt die Wellenform der Zeile G der Fig. Diese auf der Leitung 124 anliegende Spannung ist das Hauptrückführungssignal, das den Stellungsfehler des Drehmelders darstellt. Wie oben erwähnt, würde das 3 kHz-Signal nur einen verhältnismäßig schmalen linearen Fehlerbereich ergeben, wenn es direkt zum Abgreifen der Phase verwendet werden würde, da es die direkt vom Drehmelder 112 her anliegende periodische Signaländerung darstellt. Daher wird das Signal auf der Leitung 124 dem Frequenzteiler 126 eingespeist, dessen Ausgangssignal auf der Leitung anliegt und auf Zeile II der Fig. 4 während des Null- oder NuIlfehlerzustandes gezeigt ist. Daraus ergibt sich die Multiplizierung des linearen Fehlerbereichs mit dem Faktor 16. Mach der Frequenzteilung im Teilerkreis 126 gelangt das Signal auf der Leitung 128 über die Tore 130 und 132 an den Tastsignalgenerator 134, wobei die Tore 130 und 132 einfache Steuer- und Auswahlaufgaben erfüllen wie "Anschalten des Stellungsfehlers" und andere Funktionen, welche am Tastenfeld des Schaltpultes oder ähnlichen Einrichtungen ■gewählt v/erden können. Das ar^ Ausgang 136 des Tastsignalgenera-

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tors anliegende Signal hat die Wellenform der Zeile I der Fig. 4, wenn sich dieser Kreis im Nullzustand befindet. Dieses Tastsignal tritt an der positiven Flanke des Signals der Zeile H der Fig. auf, welches auf der Leitung 128 der Fig. 3B anliegt. Das am Ausgang 136 anstehende Tastsignal gelangt über die Leitung 138 zur Verzögerungsschaltung 140 und von dort aus zum Tastspeicher-Steuerkreis 25, der nachstehend näher beschrieben wird.

Der Ausgang der Schaltung 134 ist auch an den Flip-Flop-Frequenzteiler 142 geführt, um die Konplementarsxgnale FB/32 und FBfl2 zu erzeugen, wobei das erste Signal auf der Leitung 144 und das zweite Signal auf der Leitung 146 anliegt. Die Phase des Flip-Flop-Ausgangs signals kann durch ein Signal auf der Leitung 147 voreingestellt v/erden. Das Signal auf der Leitung 146 wird an die Steuer- oder F.ingangsklemmen des Wechselrichters 22 zurückgeführt, dessen Einzelheiten nachstehend näher erläutert werden. Der Ausgang 144 des Flip-Flops 142 ist über das Tor 148 gemeinsam _; an die Eingänge der Zähler 150 und 152 geführt, wobei am Zähler über den Widerstand 154 und die Signalleitung 156 ein Bezugssignal für den Überschuß- oder Plusfehler anliegt, so daß an die Leitung , 158 ein Ausgangssignal abgegeben wird, wenn die Fehlerzählung 9000 (0,9 Zoll = 22,86 mm) überschreitet. Wenn ein Signal auf der Leitung 158 anliegt, wird die Anlage automatisch durch eine Vorrichtung, beispielsweise ein Relais abgeschaltet. Am Zähler 152 liegen auch entsprechende Bezugsspannungen an, so daß ein Signal auf der Leitung 160 bewirkt, daß die Interpölatoren der aur.arischen Steuerung ihre Arbeit wegen eines Überschuß-Stellungsfehlers unterbrechen. Die Wirkung dieses Signals besteht darin,

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die Interpölatoren am Fehlerzählstand 8000 zu halten, wobei ange-

; nommen wird, daß die Fehlerzählung 8000 den Knickpunkt in der ι Kurve 34 der Fig. 2 darstellt.

Der Wechselrichter 22 enthält die Schaltstufen 162 und 164, die jeweils Feldeffekttransistorschalter besitzen, deren Anschlüsse

in Fig. 3B gezeigt sind, um während eines Teils der Sägezahnspan-

\ nungsperiode zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen auf der Zeile I der Fig. 4 einen Teil der linearen Sägezahnspannung 50 auf der Zeile F der Fig. 4 umzukehren. Die an der Klemme 100

' anliegende lineare Sägezahnspannung wird gemeinsam den Feldeffekttransistorschaltern 166 und 168 der Schaltstufen 162 und 164

; zugeführt, und das Signal FB/32 wird durch die Steuerverstärker 170 und 172 durchgeschaltet, um das komplementäre öffnen und Schließen der Schalter 166 und 168 zu steuern-, so daß der Schalter 168B geöffnet ist, wenn der Schalter 166A geschlossen ist (wie gezeigt) und umgekehrt. Wenn die Sägezahnspannung über den

: Schalter 166A geleitet wird, gelangt sie über das Regelpotentiometer 174 an den Inversionseingang des Rechenverstärkers 176, der einen Teil des Wechselrichters 22 bildet. Wenn die Sägezahnspannung über den Schalter 168B geleitet wird, gelangt sie an den nicht invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 176, so daß ein durch die Zeile K der Fig. 4 für den Nullzustand dargestelltes Ausgangssignal auf der Leitung 178 anliegt, sowie ein Signal für einen Voreilfehler von 2000 Zählschritten, das durch die Zeile S ^;

j der Fig. 4 dargestellt und nachstehend näher erläutert wird. Die Ausgangsleitung 178 des Rechenverstärkers 176 ist dann an die "Nachlauf- und Taststeuerstufe" 180 des. Tastspeicherkreises 25 geführt. Die Stufe 180 umfaßt den Feldeffekttransistor- _ΟΛ

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schalter 182 mit dem Steuerverstärker 184, an welchem das Ausgangssignal des Abtastkreises 140 anliegt. Der Nullzustand dieses Ausgangssignals ist auf der Zeile L der Fig. 4 gezeigt; nach dem Auftreten des Tastsignals FB/16 ist es eine Millisekunde lang hochpegelig. Ein Schließen des Schalters 182 bewirkt, daß der Kondensator 186 der Sägezahnspannung der Integrationsschaltung solange nacheilt, bis der Tastimpuls FB/16 anliegt, wobei der Schalter öffnet und die im Augenblick der Öffnung herrschende Spannungsamplitude als Ladung des Kondensators 186 hält. Der Ausgang der Stufe 180 ist über den Widerstand 188 und den Übertragungssteuerverstärker 190 an die zweite Stufe 192 mit dem Feldeffekttransistorschalter 194 und dem Steuerverstärker 196 geführt, der vom Vorbereitungsausgangssignal der Schaltung 140 beaufschlagt wird, nachdem dieses über das zwischengeschaltete Impulsformtor 199 und die Inversionsschaltung 200 geleitet worden ist. Das Tor 199 verzögert das Übertragungssignal, Zeile N in Fig. 4, um die Länge des Tastimpulses FB/16, Zeile I, damit die Ein^chwingstöße auslaufen können, ehe die Übertragung stattfindet. Somit findet ein komplementärer Schaltvorgang zwischen den Schaltern 182 und 194 statt. Wenn der Schalter 194 geschlossen ist, wird die vorher im Kondensator 186 gespeicherte Spannung an den Kondensator 198 übertragen, der das Abtastsignal vrährend der Perioden zwischen zwei Abtastzeitpunkten hält. Das heißt, daß der Kondensator 186 periodisch einen neuen Tastimpuls erhält, den er dann an den Kondensator 19 8 überträgt. Der Kondensator 19,8 ist über den Widerstand r.it dem Vorverstärker 26 und dann mit der Ausgangskiemine 27 verbunden, an welcher das endgültige Ausgangsfehlersignal anliegt, das dem Leistungs- oder Endverstärker 28 des Servos aufgeschaltet wird. -21-

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Der monostabile Multivibrator 202 stellt ein weiteres Sicherheitsmerkraal der Schaltung der Fig. 3C dar; am monostabilen Multivibrator 202 liegt das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 122 an. Er ist eine mehrfach auslösbare Vorrichtung, welche für eine Zeitspanne von 500 Mikrosekunden ein Ausgangssignal an die Leitung 206 abgibt und kann durch jedes Eingangssignal mit einer zur Ausgangsperiode zusätzlichen Dauer von 500 Mikrosekunden gelöscht werden. Wenn am Ausgang der Vorrichtung 202 kein anderer Eingangsimpuls während der Periode von 500 Mikrosekunden anliegt, herrscht der Zustand "Verlust des Rückführungssignals", wobei die Anlage abgeschaltet wird. Dies wird durch den Anschluß der Ausgangsleitung 206 an den Flip-Flop 208 erreicht, auf dessen Ausgangsleitung 210 der Signalverlust gemeldet wird, und dessen Ausgangsleitung 212 hochpegelig ist, wenn die Rückführungsimpulse mit der vorgeschriebenen Frequenz anliegen. Da das Signal auf der Leitung 212 zum Ausgangssignal 214 des Flip-Flops 150 in eine logische ODER-Beziehung gebracht wird, entsteht ein Ausgangssignal auf der Leitung 216, welches den Zustand des Synchronisationsverlustes darstellt. Wenn ein Signal an der Ausgangsleitung 216 anliegt, wird die Anlage vorzugsweise abgeschaltet.

Anhand von Fig. 4 seien nun zwei Beispiele für die Arbeitsweise der Anlage beschrieben.

Die Zeilen G bis 0 der Fig. 4 stellen die Beziehungen zwischen den Wellenformen der Signale und der Schaltung der Fig. 3 für einen liullfehler oder einen "Nullzustand" dar. Die lineare Sägezahnspannung der Zeile F der Fig. 4 wird für den Teil, der dem Impuls FE/16 STROBE (FB/16 TAST) auf der Zeile I der Fig. 4 folgt, -„

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der zeitlich der positiven Halbperiode der Rechteckspannung 222 auf der Zeile J der Fig. 4 entspricht. Das an den Steuerverstär- j kern -170 und 172 der Schalter 160 und 168 anliegende Steuersignal folgt der Form 222 auf Zeile J der Fig. 4 und bewirkt, daß ein

sonst positiv verlaufender Teil der Sägezahnspannung 50 negativ [ wird, wie es durch den WeIlenformteil 226 auf der Zeile K dargestellt ist. Der Tastzeitpunkt tritt bei jedem Übergang der Wellen-· form 222 auf Zeile J auf und entsteht aus der Durchschaltung des Impulses 220 über die Ausgangsleitung 136 zur Steuervorrichtung ! 184 der Stufe 180 im Tastspeicherkreis 25. Somit werden sowohl ι die umgekehrten als auch die nicht invertierten Teile der aus Leitung 178 anliegenden Sägezahnspannung abgetastet, und ihre Amplituden im Kondensator 186 gespeichert, wie es durch die Zeile M der Fig. 4 gezeigt ist. Diese Signale werden später an den Kondensator 198 während der "übertragungszeiten" 228 übertragen, ^: und sind in der Wellenform der Zeile M der Fig. 4 dargestellt. ■ Wie die Zeile 0 der Fig. 4 zeigt, beträgt die an der Ausgangsklemme 27 anliegende Restspannung für den "Nullzustand" Null.

Die Zeilen P bis V der Fig. 4 zeigen die Beschaffenheit der Wellenformen im speziellen Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bei einem ! Voreilfehler von 2000 Zählschritten. Die Wellenform Q ist das Tas4-signal FB/16, dessen Periodenzahl dem Signal in Zeile I der ₁ entspricht. Jedoch wurde die Phase der Impulse 220' in der Zeile Ö verschoben, so daß sie zeitlich später auftreten als die Impulse 220 der Zeile I. Da jedoch die Eezugssägezahnspannung 50 auf Zeile F der Fig. 4 nicht verschoben wird, wird-sie von selbst zeitlich später beim Beispiel des Fehlers von 2000 Zählschritten

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abgetastet. Auch der Inversions- und Nichtinversionsvorgang wird ' zeitlich verschoben, wie durch die Zeile R der Fig. 4 gezeigt wird. Die umgekehrte lineare Sägezahnspannung für den Zustand des Fehlers von 2000 Zählschritten ist in Zeile F der Fig. 4 dargestellt, und man erkennt, daß infolge der Verschiebung der Tastimpulse FB/16 die Inversion der Sägezahnspannung nicht langer gleichmäßig sondern an einem Mittelpunkt in der periodischen Veränderung auftritt. Der spätere Abtastzeitpunkt, der sich aus dem verzögerten Auftreten der Tastimpulse ergibt, erzeugt eine abgetastete Spannung von 2,2 V.am Kondensator 186 am Ende der "Nacheilzeit" und am Kondensator 198 nach der Übertragung sowie während der "Halte- oder Speicherzeit", wie es in den Zeilen T und U der Fig. 4 gezeigt ist. Somit liegt ein Fehlersignal von 2,22 V als kontinuierliche Darstellung des Fehlers an der Ausgangsklemme 27 im Zustand des Fehlers von 2000 Zählschritten an. Dieses Signal ist eine kontinuierliche Gleichspannung und braucht nicht wie bei den bisherigen Einrichtungen gefiltert zu werden, bevor es dem

'. Vorverstärker des Servotriebs eingespeist wird.

j Wenn sich der Ist-Stellungsfehler ändert, beispielsweise während j einer Beschleunigung, ändert sich die Fehlerspannung an der Klemme ; 27 ±n einer etwa treppenförmigen Weise entweder positiv oder negativ, sie besitzt jedoch nicht den diskontinuierlichen Charakter des in seiner Impulsbreite modulierten Signals der früheren Anlagen. Somit bewirken selbst plötzliche Änderungen des Stellungs-■ fehlers keine Verschlechterung des Fehlersignals, die ein Merkmal der früheren Anlagen mit erweiterten Fehlerbereichsmöglichkeiten j ist.

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Außer dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims (22)

1. Patentansprüche

   Servopositioniereinrichtung einer numerischen Steuerung zur Steuerung der Stellung eines gesteuerten Elements in einem vorgegebenen Koordinatensystem nach einem gespeicherten Programm, dadurch gekennzeichnet,daß sie die folgenden Baugruppen umfaßt: Erste mit dem gesteuerten Element (10) in Wirkverbindung stehende Einrichtungen (12,18,19,20) zur Erzeugung einer periodischen Signalgröße, deren Phase sich in Abhängigkeit vom Stellungsfehler des gesteuerten Elements (10) zu einer Soll-Stellung ändert, zweite Einrichtungen (14,15,16,24) zur Erzeugung einer periodischen Bezugssignalgröße (50) mit feststehender Phase, deren Charakteristik sich im wesentlichen linear während ihrer Periode ändert sowie dritte mit den ersten und zweiten zusammengeschaltete Einrichtungen (22,23,25,26) zur Abtastung und Speicherung einer auf die Augenblickscharakteristik der Bezugssignalgröße (50) bezogenen Größe beim

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   Auftreten der periodischen Signalgröße (220) der ersten Einrichtungen, wodurch die Kennlinie der Bezugsgröße zum Abtastzeitpunkt den Stellungsfehler des gesteuerten Elements (10) darstellt.
2. 2. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Einrichtungen die folgende Reihenschaltung umfassen: Einen Drehmelder (12), einen Nulldurchgangsdetektor (18), ein Tor (19) in der Form eines Generators für ein "Tastsignalfenster" sowie einen ersten Frequenzteiler (20) .
3. 3. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen die folgende Reihenschaltung urfaßt: Einen stabilisierten Oszillator (14), einen zweiten Frequenzteiler (15) , sowie einen Schalter (16) der abwechselnd eine genaue positive Spannung einer bestimmten Größe und eine genaue negative Spannung von derselben Größe an eine Integrierschaltung (24) abgibt.
4. 4. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Einrichtungen die folgende Reihenschaltung umfassen: Einen Wechselrichter (22), dessen Eingänge an die Integrierschaltung (24) und über einen dritten Frequenzteiler (21) an den ersten Frequenzteiler (20) geführt sind, einen zweipoligen Verstärker (23) , einen Tastspeicherkreis (25), dessen zweiter Eingang an den Ausgang des ersten Frequenzteilers (20) angeschlossen ist sowie dadurch, daß der

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   Tastspeicherkreis (25) ein Gleichspannungs-Fehlersignal erzeugt, das der Servoposxtionxerexnrichtung (11) eingespeist wird.

   :
5. 5. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugssignalgröße (50) eine elektrische Spannung ist, deren Amplitude sich linear zwischen Maximal- und Minimalwerten in einer Periode ändert, die auf die Periode der ' periodischen Signalgröße der ersten Einrichtungen bezogen ist.
6. 6. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Frequenzteiler (20) einen Abtastimpuls (FB/16, Impuls 220) für alle periodischen Signalgrößen erzeugt.
7. 7. Servopositoniereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselrichter (22) im wesentlichen die Halbperioden der Bezugssignalgröße (50) zu Zeitpunkten umkehrt, die auf die Abtastimpulse bezogen sind, wodurch die abgetasteten Amplituden für eine gegebene Kennlinie des Stellungsfehlers von gleicher Polarität sind.
8. 8. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Drehmelder (12) verbundene Nulldurchgangsdetektor (18) eine im wesentlichen rechteckige Ausgangsspannung erzeugt, deren Phase sich in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung des Drehmelders ändert.

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9. 9. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Torschaltungen (202, 208) umfaßt, an welchen die periodische Signalgröße (Rückführungssignal G) des "Fenstergenerators " (19) anliegt, und die ein Alarmsignal (L.0.F.) erzeugen, wenn sich die Periodenzahl der periodischen Signalgröße um mehr als eine bestimmte Größe (500 MikrοSekunden) ändert.
10. 10. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltungen einen wieder auslösbaren monostabilen Signalgeber (202) umfassen, dessen Periode größer ist als die Periode der periodischen Signalgröße (G) sowie auch ein logisches Schalttor (208), das an den Ausgang des Signalgebers (202) geführt ist.
11. 11. Servopositbniereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrierschaltung (24) zwei Eingänge und einen Ausgang besitzt sowie dadurch, daß an einem der Eingänge (86,90,92) eine periodische Bezugswellenform anliegt, die bei Integration eine sich linear verändernde Kennlinie erzeugt.
12. 12. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrierschaltung (24) eine erste (72,74, 76,78) und eine zweite (82,84,78) PräzisionsSpannungsquelle von entgegengesetzter Polarität umfaßt sowie Schalteinrichtungen (68,60), die zwischen die Spannungsgtiellen und den einen Eingang (86,90,92) geschaltet sind, um abwechselnd Spannungen entgegengesetzter Polarität aus den Quellen an

    den einen Eingang anzulegen. -29-

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13. 13. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastspeicherkreis (25) eine erste Stufe (180) mit einem Signalspeicher (186) umfaßt, an welchem die abgetastete Größe der sich linear verändernden Signalgröße (50) anliegt sowie dadurch, daß eine zweite Stufe (192) an den Ausgang der ersten Stufe (180) geführt ist und mit einem Signalspeicher (198) bestückt ist, der im Komplementärbetrieb mit der ersten Stufe die kumulierten abgetasteten Größen empfängt und speichert, um eine im wesentlichen kontinuierliche Ausgangsgröße zu erzeugen, welche den Stellungsfehler darstellt.
14. 14. Servopositoniereinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastspeicherkreis (25) eine Steuervorrichtung (140) umfaßt, an deren Eingang (136) die periodische Signalgröße (220) anliegt, und deren erster und zweiter Komplementärausgang die erste (180) und zweite (192) Stufe steuert.
15. 15. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (96) der Integrationsschaltung (24) an ein Tiefpaßfilter (102) mit einem Rechenverstärker (102a) angeschlossen ist, der mit nicht-sympietrierten Pückführungskreisen (103,105) bestückt ist sowie dadurch, daß der Ausgang (96) der Integrierschaltung (24) auch Trit RC-Filtern (107,109) und einer, anderen Verstärker (106) verbunden ist, dessen Ausgang (104) an den Eingang (R6,9O,92) der Integrierr-chaltung (24) zurückgeführt ist.

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16. 16. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator für das "Tastsignalfenster" ' (19) ein Tor (117) umfaßt, dessen Ausgang über ein Tor (120) ■ mit einer Verzögerungsschaltung (122) verbunden ist, deren Ausgang (124) wiederum über die Rückführungsleitung (118) an den Eingang des Tors (117) zurückgeführt ist.
17. 17. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 14 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (124) der Verzögerungsschaltung (122) über einen Frequenzteiler (126) und einen Tastsignalgenerator (134) auch an einen Eingang der Steuervorrichtung (140) geführt ist.
18. 18. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastsignalgenerator (134) und die Verzögerungsschaltung (122) wieder auslösbare monostabile Multivibratoren sind.
19. 19. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Tastsignalgenerators (134) über den H.ip-Flop-Frequenzteiler (142) auch mit den Steuerverstärkern (170*172) des Wechselrichters (22) verbunden ist.
20. 20. Servopositioniereinrichtung nach Anspruch 4, 15 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselrichter (22) zwei Schaltstufen (162,164) umfaßt, die beide mit zum Ausgang (98,100) der Tntegrierschaltung (24) parallel geschalteten Schalttransistoren (166,168) bestückt sind sowie dadurch, daß die

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    I; -μ-

    beiden Schaltstufen (162,164) komplementär durch die Steueriverstärker (170, 172) gesteuert werden.
21. 21. Servopositxoniereinrichtung nach Anspruch 20, dadurch ge-

    ; kennzeichnet, daß der Wechselrichter (22) auch einen Rechen-

    j verstärker (176) umfaßt, dessen Inversionseingang über ein 1 Regelpotentiometer (174) an den Ausgang der einen Schalti stufe (162) geführt ist, dessen nicht invertierender Eingang i mit dem Ausgang der anderen Schaltstufe (164) verbunden ist

    ! und dessen Ausgang (178) an die "Nacheil- und Abtaststeuer-

    ! stufe" (180) des Tastspeicherkreises (25) angeschlossen ist.
22. 22. Servopositxoniereinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtastschaltung für Überschußfehler (29, 150,152) sowohl an den Ausgang des Tastsignalgenerators (134) als auch an den des Flip-Flop-Frequenzteilers (142) geführt ist.

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