DE2442679B2

DE2442679B2 - Device for setting the relative position between tool and workpiece on processing machines

Info

Publication number: DE2442679B2
Application number: DE19742442679
Authority: DE
Inventors: Javathu K. Hopewell Junction Hassan; Carl Vincent Wappingers Falls Rabstejnek; Anthony Dale Fishkill Wutka
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1973-09-10
Filing date: 1974-09-06
Publication date: 1980-02-14
Also published as: CH576167A5; DE2442679A1; FR2246000A1; GB1438414A; DE2442679C3; FR2246000B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung.The invention relates to a device as described in the preamble of claim 1 Genus.

Bei zahlreichen Bearbeitungsmaschinen für Werkstücke bestehen besonders hohe Anforderungen sowohl an die Geschwindigkeit als auch an die Genauigkeit der Einstellung zwischen Werkstück und Werkzeug. Ein anschauliches Beispiel hierfür sind die Hersteiiprozesse für elektronische Schaltungselemente, bei denen im Zuge der fortschreitenden Miniaiurisierung die Abmessungen der einzelnen Komponenten sowie die Abstände der Komponenten und der Leiterzüge voneinander immer geringer werden und bei denen dementsprechend auf einem einzigen Element eine immer größere Zahl von Komponenten untergebracht wird. Voraussetzung zu einer wirtschaftlichen Herstellung derartiger Elemente ist daher, daß die Positionierung desIn numerous machine tools for workpieces, there are particularly high requirements the speed as well as the accuracy of the setting between workpiece and tool. A a clear example of this are the manufacturing processes for electronic circuit elements, in which im In the course of the progressive miniaturization, the dimensions of the individual components as well as the distances of the components and the conductor tracks from each other are getting smaller and smaller and correspondingly an increasing number of components is accommodated on a single element. pre-condition an economical production of such elements is therefore that the positioning of the

ίο Werkstücks in bezug auf das Werkzeug mit höchster Präzision und großer Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.ίο workpiece in relation to the tool with the highest Precision and great speed can be performed.

Durch die US-PS 32 67 250 ist eine Einrichtung zur Steuerung der Relativlage zwischen einem Werkzeug und einem Werkstück bekannt, bei dem, z.B. zur Herstellung der Leituugsverbindungen zwischen den einzelnen Komponenten eines mikrominiaturisierten Elements, zur Erfüllung der oben genannten Anforderungen zunächst das Werkstück mittels eines verstellbaren Werkstückträgers, ζ. B. eines Tisches, auf eine bestimmte Position voreingestellt wird (Grobeinstellung), in welcher ein Bearbeitungsvorgang durchgeführt werden soll. Hat der Werkstücktisch diese Position erreicht, die vorzugsweise dem Ablenkungsbereich eines Elektronenstrahlgeräts entspricht, so erfolgt anschließend die Einstellung des Elektronenstrahls auf den zn bearbeitenden Bereich des Elements (Feineinstellung).
Der Erfindung liegt, ausgehend von diesem Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Einstellen der Relativlage zwischen Werkzeug und Werkstück zu schaffen, bei der die Einstellung mit hoher Geschwindigkeit und im bezug auf eine vorgegebene Position, etwa einen Referenzpunkt, mit höchst erreichbarer Genauigkeit durchführbar ist Diese Aufgabe ist bei einer Einrichtung der einleitend genannten Ausbildung gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.From US-PS 32 67 250 a device for controlling the relative position between a tool and a workpiece is known in which, for example, to produce the Leituugsverbindungen between the individual components of a microminiaturized element to meet the above requirements first the workpiece by means of a adjustable workpiece carrier, ζ. B. a table, is preset to a certain position (rough setting) in which a machining operation is to be carried out. Once the workpiece table has reached this position, which preferably corresponds to the deflection area of an electron beam device, the electron beam is then adjusted to the area of the element to be processed (fine adjustment).
Based on this prior art, the invention is based on the object of creating a device for setting the relative position between the tool and the workpiece, in which the setting can be performed at high speed and with respect to a predetermined position, for example a reference point, with the highest possible Accuracy can be carried out This object is achieved in a device of the embodiment mentioned in the introduction according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Hierbei macht sich die Erfindung, wie beim Stand der Technik, die jeweiligen Massenverhältnisse und Verstellmöglichkeiten von Werkstück und Werkzeug zunutze, indem zunächst eine Grobeinstellung mit demjenigen Element durchgeführt wird, welche die größere Masse aufweist, während nachfolgend zur Feineinstellung das andere Element, nit der kleineren Masse, verändert wird, welches dementsprechend auch eine genauere Einstellung ermöglichtHere, as in the prior art, the invention makes use of the respective mass ratios and adjustment options of workpiece and tool by first performing a coarse adjustment with the element that the has greater mass, while subsequently for fine adjustment the other element, nit the smaller Mass, is changed, which accordingly also enables a more precise setting

Gemäß der Erfindung wird zur Einstellung derAccording to the invention to adjust the

so Relativlage zwischen Werkzeug und Werkstück bereits bei der Grobeinstellung die Sollage des Werkstücks vorgegeben und durch Vergleich der Istlage mit der Sollage ein Fehlersignal ermittelt, welches zur Steuerung des Stelltriebes für die Grobeinstellung ausgewertet wird. Nach dem Erreichen eines vorgegebenen Grenzwertes für das Fehlersignal erfolgt anschließend die Feineinstellung, und zwar des Werkzeugs oder des Werkstücks, je nachdem, welcher Träger die geringere Masse aufweist. Hierbei ergibt sich die Möglichkeit, inso the relative position between tool and workpiece is the nominal position of the workpiece during the rough adjustment specified and by comparing the actual position with the target position, an error signal is determined which is used for the control of the actuator is evaluated for the coarse setting. After reaching a predetermined The limit value for the error signal is then fine-tuned, namely the tool or the Workpiece, depending on which carrier has the lower mass. This gives you the option of using

bo Anpassung an die Besonderheiten des Werkstücks, des durchzuführenden Bearbeitungsvorganges und der beiderseitigen Massen und Ausführungen der Antriebe den Fehlersignal-Toleranzbereich unterschiedlich zu wählen, je nachdem, welcher Grenzbereich für diebo adaptation to the specifics of the workpiece, des the machining process to be carried out and the mutual dimensions and designs of the drives to choose the error signal tolerance range differently, depending on which limit range for the

b5 zweistufige Einstellung der günstigste ist Die erfindungsgemäße Einrichtung ist somit äußerst flexibel, was ihrer Einsetzbarkeit für unterschiedlichste Werkstücke und Bearbeitungsvorgänge zugute kommt.b5 two-stage setting is the most favorable one according to the invention The facility is therefore extremely flexible, which means that it can be used for a wide variety of workpieces and machining operations.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß jedem Motor des Werkstückträger-Stelltriebs ein Stoplcgikschaltkreis zugeordnet ist, der mit einem Stopschälter in Wirkverbindung steht, der beim Auftreten euer Stopbedingung die Zufuhr des Fehlersignals zum Motor-Regelkreis unterbrichtAn advantageous embodiment of the device according to the invention is that each motor of the Workpiece carrier actuator a stoplcgikkreiskreis is assigned, which is in operative connection with a stop switch, which when your stop condition occurs interrupts the supply of the error signal to the motor control circuit

Vorzugsweise ist der Stillstand-Detektor mit dem Lage-Istwertgeber verbunden, ermittelt die Geschwindigkeit der Lageänderung und schaltet bei genügend langsamer Lageänderung eine Feintorschaltung von Grob- auf Feineinstellung um.The standstill detector is preferably connected to the actual position value transmitter, determines the speed of the change in position and switches when sufficient slow change of position a fine gate switch from coarse to fine adjustment.

Wird als Werkzeug ein durch elektrische Ablenkeinrichtungen lageeinstellbarer Elektronenstrahl verwendet, so können nach einer bevorzugten Ausführungs- form der Erfindung die elektrischen Ablenkeinrichtungen bei Ansprechen des Stillstand-Detektors von den Restfehlersignalen beeinflußt werden.If an electron beam that can be adjusted in position by electrical deflection devices is used as the tool, according to a preferred embodiment Form of the invention, the electrical deflection devices when the standstill detector responds by the Residual error signals are influenced.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutertThe invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing explained

Es zeigtIt shows

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zum Einstellen der Relativlage zwischen Werkzeug und Werkstück,F i g. 1 is a block diagram of a device for setting the relative position between the tool and Workpiece,

F i g. 2 die Zusammenfügung der F i g. 2 A, 2 B und 2C,F i g. 2 the assembly of the F i g. 2 A, 2 B and 2C,

Fig.2A, 2B und 2C ein detailliertes Blockschaltbild der Einrichtung gemäß F i g. 1,2A, 2B and 2C are a detailed block diagram the device according to FIG. 1,

F i g. 3 eine Teil-Seitenansicht eines Werktischantriebes in X- und Y"-Richtung, _>oF i g. 3 shows a partial side view of a workbench drive in the X and Y "directions, _> o

F i g. 4 die Teilansicht eines Werkzeugträgers,F i g. 4 the partial view of a tool carrier, F i g. 5 -15 Schaltungsdetails aus F i g. 2.F i g. 5-15 circuit details from FIG. 2.

Die F i g. 1 zeigt ein erstes Element oder Werkzeug 10, das gegenüber einem zweiten Element oder Werkstück angeordnet ist, welches auf einem Werkstückträger, im folgenden als Koordinatentisch 11 bezeichnet, ltegt Der Koordinatentisch 11 wird angetrieben durch Motoren 12 und 13, welche ihn gemäß einer von einer Steuerungseinheit 100 ausgegebenen Positionsadresse steuern. Dabei wird die XKoordinate der Adresse der Bearbeitungsposition am Werkstück W über die Leitung 101 dem AT-Servokreis 20 und die V-Koordinate über die Leitung 102 dem V-Servokreis 103 zugeführt Die Information über den Stellungs-Ist-Wert kommt zu den Servokreisen über Rückkopplungsleitungen 2OA und 103Λ zurück. Eine Geschwindigkeitsrückführung findet über Leitung 12.A und \3A stattThe F i g. 1 shows a first element or tool 10, which is arranged opposite a second element or workpiece, which is on a workpiece carrier, hereinafter referred to as coordinate table 11 100 position address output. The X coordinate of the address of the machining position on the workpiece W is fed to the AT servo circuit 20 via the line 101 and the V coordinate via the line 102 to the V servo circuit 103.The information about the actual position value comes to the servo circuits via feedback lines 2OA and 103Λ back. A speed feedback takes place via lines 12.A and \ 3A

Die Servokreise 20 sowie 103 sind so eingestellt, daß die Motoren 12 und 13 angehalten werden, sobald sich das Werkstück W innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches befindet, d. h. wenn der Nachlauffehler, die Differenz zwischen Soll-Wert una Ist-Wert genügend klein geworden istThe servo circuits 20 and 103 are set so that the motors 12 and 13 are stopped as soon as the workpiece W is within a predetermined tolerance range, ie when the follow-up error, the difference between the target value and the actual value, has become sufficiently small

Der danach verbleibende, ziemlich kleine Fehler wird den Werkzeugsteuerungen 75 und 104 zugeführt, die dann das Werkzeug 10 so einstellen, daß es in bezug auf das Werkstück genau richtig stehtThe fairly small error remaining thereafter is fed to the tool controls 75 and 104, which then adjust the tool 10 so that it is just right with respect to the workpiece

Da die zur Positionierung notwendigen Elemente der beiden Koordinatenrichtungen einander völlig entsprechen, ist es ausreichend, nur die Elemente einer Koordinate zu beschreiben.Since the elements of the two coordinate directions required for positioning completely correspond to one another, it is sufficient to use only the elements of one Describe coordinate.

Ein Teil des Koordinatentisches 11 ist in Fig.3 dargestellt Der Tisch besteht aus einer oberen Plattform 11/4 und einer unteren Plattform 11Ä Die Plattform 115 ist auf einem A-trieb 14 fest montiert. Dieser Antrieb umfaßt einen Motor 12, der die Welle J2S ürciii und dadurch eine Bewegung in der RichtungPart of the coordinate table 11 is shown in FIG The table consists of an upper platform 11/4 and a lower platform 11Ä Die Platform 115 is permanently mounted on an A drive 14. This drive comprises a motor 12, which ürciii the shaft J2S and thereby a movement in the direction 14Λ' hervorruft Die Plattform WA ist auf ähnliche Weise mit dem Motor 13 verbunden, der seinerseits auf der Plattform HBbefestigt ist und die Plattform IM in bezug auf die Plattform 115 in der senkrecht zur Zeichenebene liegenden Richtung 115' bewegt Der beschriebene Antrieb kann durch jede Art von Kreuztisch gebildet werden, der die durch den Verwendungszweck gegebenen Anforderungen an Steifigkeit, Spiel, Trägheit Resonanz etc. erfüllt14Λ 'causes the platform WA is similarly connected to the motor 13, which in turn is attached to the platform HB and moves the platform IM with respect to the platform 115 in the direction 115' perpendicular to the plane of the drawing be formed by a cross table that meets the requirements for stiffness, play, inertia, resonance, etc. given by the intended use

Das Werkzeug 10 der F i g. 1 besteht zunächst aus dem in F i g. 4 dargestellten Mikro-Stelltisch 15, der im vorliegenden Beispiel ein Bohrfutter 18 mit einem eingespannten Bohrer 18Λ aufweist, welcher in bezug auf das auf dem Koordinatentisch 11 angeordnete Werkstück W genau eingestellt werden soll Der Mikro-Stelltisch 15 besteht aus einem Rahmen 15Λ der durch bekannte Mittel sowohl vertikal bewegt werden kann, damit der Bohrer am Werkstück W angreift, als auch horizontal, wobei dies sowohl manuell oder automatisch geschehen kann. In Fig.4 ist das Bohrfutter 18 auf einer Platte 2 montiert, die im Rahmen \5A durch Blattfedern 1 aufgehängt ist Die Blattfedern übertragen eine hohe Kraft in Richtung der Z-Achse und weit geringere, aber gleiche Kräfte in Richtung der X- und y-AchseiL Die Platte 2 kann durch Antriebselemente 4 und 5 im Rahmen proportional zu der durch diese ausgeübten Kraft bewegt werden.The tool 10 of FIG. 1 initially consists of the one shown in FIG. 4 micro-table 15, which in the present example has a drill chuck 18 with a clamped drill 18Λ, which is to be precisely adjusted with respect to the workpiece W arranged on the coordinate table 11 Means can be moved both vertically so that the drill engages the workpiece W , as well as horizontally, which can be done either manually or automatically. In Figure 4, the drill chuck 18 is mounted on a plate 2, which is suspended in the frame \ 5A by leaf springs 1. The leaf springs transmit a high force in the direction of the Z-axis and much lower, but equal forces in the direction of the X and y -AchseiL The plate 2 can be moved by drive elements 4 and 5 in the frame proportionally to the force exerted by them.

Der A'-Servokveis 20 vergleicht zunächst die gewünschte Stellung des Werkstückes W mit der tatsächlichen und verschiebt den Koordinatentisch 11, bis das Werkstück mit bestimmter Toleranz die gewünschte Stelle, nachfolgend als »Lage« bezeichnet, erreicht, und gibt darauf ein den verbleibenden Fehler (Restfehler) bezeichnendes Signal an die XWerkzeugsteuerung 75 ab. Dadurch wird das Werkzeug in bezug auf das Werkstück genau positioniert.The A 'servo cam 20 first compares the desired position of the workpiece W with the actual one and moves the coordinate table 11 until the workpiece reaches the desired position, hereinafter referred to as the "position", with a certain tolerance, and then enters the remaining error ( Residual error) to the X tool control 75. This positions the tool precisely with respect to the workpiece.

F i g. 2C zeigt im Kasten 21 den Tischantrieb mit dem Motor 12. Zum Motor 12 gehört der Tachometer 22, der mit diesem eine Einheit bilden kann und über die Leitung \2A ein Geschwindigkeitssignal auf den Tachoverstärker 22Λ abgibt Das verstärkte Tachosignal wird über die Leitung 125 auf den Motortreiber 23 zurückgeführt Der Motorverstärker 24, der durch den Motortreiber 23 gesteuert wird, führt dem Motor 12 über die Leitung 24/4 die zum Betrieb benötigte Leistung zu und schließt damit den Servorsteuerkreis. Der Antrieb 21 kann auch als Servoantrieb mit Tachometerdämpfung bezeichnet werden.F i g. 2C shows the table drive with the motor 12 in box 21. The tachometer 22 belongs to the motor 12, which can form a unit with it and transmits a speed signal to the tacho amplifier 22 via the line 2A Motor driver 23 fed back The motor amplifier 24, which is controlled by the motor driver 23, feeds the power required for operation to the motor 12 via the line 24/4 and thus closes the servo control circuit. The drive 21 can also be referred to as a servo drive with tachometer damping.

Als Tachoverstärker dient ein Operationsverstärker, der so angepaßt ist, daß er die Störungen, die beispielsweise durch Kollektorbürsten erzeugt werden, unterdrückt und ein Spannungssignal, das der Motorgeschwindigkeit proportional ist, abgibt Das Signal wird dem Motortreiber 23 so zugeführt, daß dieser je nach dem auf der Leitung 23A anliegenden Signal sein Ausgangssignal erhöht oder abschwächtAn operational amplifier is used as the tacho amplifier, which is adapted in such a way that it suppresses the interference generated, for example, by collector brushes, and emits a voltage signal that is proportional to the motor speed the signal present on line 23A increases or decreases its output signal

Das Positionssignal auf der Leitung 23/4 kann, wenn nötig, durch einen Stopschalter 25 unterbrochen und damit der Motor angehalten werden. Der Stop-Schalter 25 ist ein gewöhnlicher Ein/Aus-Schalter.The position signal on line 23/4 can, if necessary, interrupted by a stop switch 25 and thus the engine stopped. The stop switch 25 is a common on / off switch.

Mit dem Stop-Schalter 25 verbunden ist ein Bardstopfilter 26, dem über Leitung 26A das Positionssignal zugeführt wird, das den Bandstopfilter 26 und den Stopschalter 25 durchläuft Der Bandstopfilter 26 unterdrückt die Eigenresonanz des ΛΎ-Antriebs. Wenn beispielsweise der Stelltisch eine Resonanz bei 50 Hz aufweist, ist der Bandstopfilter 26 für ein Amplitudenminimum bei dieser Frequenz eingestelltA Bardstop filter 26 is connected to the stop switch 25, to which the position signal is fed via line 26A , which passes through the stopper filter 26 and the stop switch 25. The stopper filter 26 suppresses the natural resonance of the ΛΎ drive. For example, if the table has a resonance at 50 Hz, the band-stop filter 26 is set for an amplitude minimum at this frequency

Das Positionssignal kann dem X-Servokreis 20 an sich in analoger oder digitaler Form zugeführt werden. Die hohe Präzision der digitalen Darstellung soll hier vorgezogen werden. Demzufolge ist es notwendig, das Signal für den Motor von digitaler in analoge Darstellungsweise umzuwandeln. Das geschieht im Digital/Analog-Konverter 27, F i g. 2B. Der Konverter empfängt ein digitales Signal in binär codierter Dezimaldarstellung, das die Differenz zwischen der gewünschten und der tatsächlichen Position des Werkzeugträgers darstellt Er wandelt das Signal in analoge Form um und gibt es auf Leitung 27B an den Funktionsgenerator 28 weiter. Der Funktionsgenerator, der eine Quadratwurzel-Funktion erzeugt, differentiiert das Fusiüunsdifferenzsignäi, das die Entfernung anzeigt, über die die Servorsteuerung den Tisch zu bewegen hat Der Funktionsgenerator 28 empfängt also eine Eingangsspannung, die der Entfernung zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Tisches zu jeder Zeit entspricht Die erste Ableitung einer Position nach der Zeit ist die Geschwindigkeit Da es vorteilhaft ist, beim Anfahren und Abbremsen des Tisches eine konstante Beschleunigung einzuhalten, wird die Quadratwurzel-Funktion im Funktionsgenerator 28 benützt, damit die Geschwindigkeit entfernungsabhängig und nicht zeitabhängig gesteuert wird.The position signal can be fed to the X servo circuit 20 per se in analog or digital form. The high precision of the digital representation should be preferred here. As a result, it is necessary to convert the signal for the motor from digital to analog representation. This takes place in the digital / analog converter 27, FIG. 2 B. The converter receives a digital signal in binary-coded decimal representation, which represents the difference between the desired and the actual position of the tool carrier. It converts the signal into analog form and forwards it to the function generator 28 on line 27B. The function generator, which generates a square root function, differentiates the Fusiüunsdifferenzsignäi, which indicates the distance over which the servo control has to move the table The first derivative of a position according to time is the speed.As it is advantageous to maintain a constant acceleration when starting and braking the table, the square root function is used in the function generator 28 so that the speed is controlled as a function of the distance and not as a function of time will.

Der Quadratwurzel-Funktionsgenerator verhält sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel zufriedenstellend, weil die dem Antrieb innewohnende Zeitkonstante mithilft plötzliche Änderungen bei Start Mitte und Ende eines Schrittes zu dämpfen. (Diese Antriebsimpulsfunktion wurde in der Literatur über Antriebsnokken eingehend behandelt vergL Cams Design, Dynamics, and Accuracy von H. A. Rothbart, John Wiley & Sons Ina, New York, 1956, 2. KapiteL Die Schrift befaßt sich mit der parabolischen Funktion der Quadratwurzel und mit der besser geeigneten Cycloide.)The square root function generator behaves satisfactorily in the present exemplary embodiment, because the drive's inherent time constant helps sudden changes at start middle and To dampen the end of a step. (This propulsion impulse function has been discussed extensively in the propulsion cam literature by L Cams Design, Dynamics, and Accuracy by H. A. Rothbart, John Wiley & Sons Ina, New York, 1956, Chapter 2 The Scripture deals with the parabolic function of the square root and with the more suitable cycloid.)

Der Ausgang des Funktionsgenerators 28 führt auf einen Regelverstärker 29, der das an das Bandstopfilter 26 und damit an den Motortreiber 23 gelieferte Signal begrenzt Der Regelverstärker 29 wird auf die gewünschte Verstärkung eingestellt, beispielsweise von der Steuereinheit 100 über die Leitung 29/4, wenn der Koordinatentisch Ii sich der gewünschten Lage nähert Drei Bedingungen existieren, unter denen ein Stopsignal an den Stopschalter 25 geliefert wird, so daß der Motortreiber 23 den Motor 12 nicht weiter antreibt:The output of the function generator 28 leads to a control amplifier 29, which sends this to the bandstop filter 26 and thus the signal supplied to the motor driver 23 is limited. The control amplifier 29 is limited to the desired gain set, for example by the control unit 100 via the line 29/4, if the Coordinate table Ii approaches the desired position There are three conditions under which a stop signal is supplied to the stop switch 25 so that the Motor driver 23 stops driving motor 12:

1. Der Positionsstop, der auftritt, wenn der Koordinatentisch 11 die gewünschte Position erreicht hat,1. The position stop that occurs when the coordinate table 11 has reached the desired position,

2. der positive Endlagenschalter und2. the positive limit switch and

3. der negative Endlagenschalter.3. the negative limit switch.

F i g. 2C zeigt den Stoplogikschaltkreis 30, der vier Eingänge aufweist: der Eingang 3OA vom Stophaltekreis 35, der anzeigt, daß der Koordinatentisch 11 die gewünschte Lage erreicht hat; einen zweiten Eingang 305, der anzeigt, daß der Koordinatentisch 11 sich in der positiven Richtung bis ans Bahnende bewegt hat, und einen dritten Eingang 3OC für das negative Bahnende. Ein vierter Eingang 3OD bewirkt bei der Stoplogik eine Polaritätsumkehr, um aus den Endlagen herauszufahren. Der Ausgang der Stoplogik 30 führt Ober die Leitung 25A zum Stopschalter 25.F i g. 2C shows the stop logic circuit 30 which has four inputs: the input 30A from the stop hold circuit 35, which indicates that the coordinate table 11 has reached the desired position; a second input 305, which indicates that the coordinate table 11 has moved in the positive direction to the end of the web, and a third input 30C for the negative end of the web. A fourth input 3OD causes a polarity reversal in the stop logic in order to move out of the end positions. The output of the stop logic 30 leads via the line 25A to the stop switch 25.

Die Stoplogik 30 wirkt somit als Schnittstelle zwischen den verschiedenen Quellen für Stopsignale und dem Stopschalter 25, der jegliches Signal vom Motortreiber 23 fernhält, und somit den Motor 12 stoppt In F i g. 5 ist das Schaltnetzwerk für den ZustandThe stop logic 30 thus acts as an interface between the various sources for stop signals and the stop switch 25, which blocks any signal from the motor driver 23, and thus the motor 12 stops in F i g. 5 is the switching network for the state des Stopschalters 25 und damit des Motors 12 gezeigt, das aus den TTL Moduln G1, G 2 und G 3 besteht G1 kann als Hexadezimalinverter ausgebildet sein, der 6 Ein- und 6 Ausgänge aufweist Er treibt den Modul G 2, der zwei Doppeleingang-N AN D-Gates enthält, und seinerseits den Modul G 3, einen vier Eingangs-NAND-Gate antreibt Die Ausgänge vom Modul G1 sind stets den Eingängen entgegengesetzt Die Wirkung der NAND-Logik G2 und G 3 besteht darin, daß nur dannof the stop switch 25 and thus the motor 12, which consists of the TTL modules G 1, G 2 and G 3, G 1 can be designed as a hexadecimal inverter, which has 6 inputs and 6 outputs. It drives the module G 2, which has two double inputs -N AN D-Gates, and in turn the module G 3, drives a four input NAND gate. The outputs from module G 1 are always opposite to the inputs. The effect of the NAND logic G2 and G 3 is that only then

ίο kein Ausgangssignal existiert, wenn alle Eingänge einίο no output signal exists if all inputs are on

Signal führen. Ein einzelner oder mehrere signalfreieLead signal. One or more signal-free Eingänge werden also stets ein AusgangssignalInputs are therefore always an output signal

erzeugen.produce.

Die drei Arten, auf welche die Stoplogik 30 denThe three ways in which the stop logic 30 denies

Siopschaiier 23 beeinflussen kann, können folgendermaßen beschrieben werden.Siopschaiier 23 can be described as follows.

1. Beim Stellungsstop, wenn der Koordinatentisch 11 sich auf der Soll-Stellung oder in ihrer unmittelbaren Nähe befindet erscheint ein Signalhoch am Eingang 30Λ der Stoplogik 30, das vom Stopschalter 35 herrührt Das Hoch gelangt zum Inverter GiA, der ein Signaltief an einem der Eingänge der NAND-Schaltung G 3 bewirkt Obwohl G 3 drei weitere Eingänge hat, wird das Tief an einem Eingang unabhängig vom Signalzustand der anderen Eingänge jedenfalls ein Hoch am Ausgang 25A bewirken.1. When stopping the position, when the coordinate table 11 is on the target position or in its immediate vicinity, a signal high appears at input 30Λ of the stop logic 30, which comes from the stop switch 35. The high reaches the inverter GiA, which has a signal low at one of the inputs the NAND circuit causes G 3. Although G 3 has three further inputs, the low at one input will in any case cause a high at output 25A regardless of the signal state of the other inputs.

2. Bewirkt der positive Endstop, der dann auftritt, wenn der Koordinatentisch 11 aus irgendwelchen Gründen das Ende seiner Bahn erreicht und einen dort angeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Endschalter betätigt einen Stop des Motors. Wenn der Koordinatentisch 11 nicht am Endschalter anstößt, ist der Eingang 3OB hoch, weil über den Widerstand R1 eine positive Spannung zugeführt wird. Wird das positive Ende der Tischbahn erreicht, dann liegt ein Tief-Signal am Inverter GiB, wodurch ein Hoch-Signal an einem der Eingänge von G2A liegt Da der Motor sich notwendigerweise in positiver Richtung gedreht hatte, ist der Zeicheneingang 30Cl hoch, wodurch der zweite Eingang der NAND-Schaltung G2A erregt wird. Der Ausgang dieser NAND-Schaltung ist daher tief, wodurch wiederum ein Hoch am Ausgang 25A der NAND-Schaltung G 3 erzeugt wird.2. Causes the positive end stop that occurs when the coordinate table 11 reaches the end of its path for any reason and a limit switch located there, not shown in the drawing, actuates a stop of the motor. If the coordinate table 11 does not strike the limit switch, the input 30B is high because a positive voltage is supplied via the resistor R 1. If the positive end of the table track is reached, then a low signal is applied to the inverter GiB, whereby a high signal is applied to one of the inputs of G2A Input of the NAND circuit G2A is excited. The output of this NAND circuit is therefore low, which in turn generates a high at the output 25A of the NAND circuit G 3.

3. Der negative Endstop wird bewirkt, wenn der Koordinatentisch 11 das negative Ende seiner Bahn erreicht und den dort angeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Schalter betätigt Dadurch tritt am Eingang 3OC und somit am Eingang von G15 ein logisches Tief-Signal auf, das ein Hoch am Eingang der NAND-Schaltung G2B erzeugt Da der Motor 12 sich vorher notwendigerweise in negativer Richtung drehte, ist das Zeichensignal am Eingang 30Cl ein logisches Tief, das am Inverter G IC anliegt Am oberen Eingang des NAND-Kreises G2B liegt daher ein Hoch, weshalb der Ausgang von G2B nach G3 tief ist und somit auf der Leitung 25Λ ein hohes Ausgangssignal entsteht3. The negative end stop is effected when the coordinate table 11 has reached the negative end of its path and arranged therein, switches, not shown in the drawing operates This occurs at the input 3oC and thus at the input of G 15 is a logic low signal on which a high generated at the input of the NAND circuit G2B Since the motor 12 previously necessarily rotated in the negative direction, the character signal at the input 30Cl is a logic low, which is applied to the inverter G IC. The upper input of the NAND circuit G2B is therefore a high , which is why the output from G2B to G3 is low and thus a high output signal arises on line 25Λ

Es ist nun klar, daß jeder Endschalter die Bewegung unterbricht, sobald der Koordinatentisch 11 sich zu weit in seiner Richtung bewegt. Der Endschalter unterbricht jedoch die Bewegung nur in seiner Richtung und behindert nicht die Rückwärtsbewegung. Weiter ist klar, daß alle drei Stopbedingungen einen Hoch-Ausgang derIt is now clear that every limit switch controls the movement interrupts as soon as the coordinate table 11 moves too far in its direction. The limit switch interrupts however, the movement is only in its direction and does not hinder the backward movement. It is also clear that all three stop conditions have a high output of the

NAND-Schaltung G 3 erzeugen. Dieser Hoch-Ausgang beeinflußt über Leitung 25A den Stopschalter 25, der den Motor 12 stillsetzt.Generate NAND circuit G 3. This high output influences the stop switch 25 via line 25A, which stops the motor 12.

Damit der Digital/Analog-Konverter 27 auf einem Eingang 27A in Form eines binär-codierten Dezimalsi- ■-, gnals die Differenz zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Werktisches oder Werkstückes zugeführt bekommt, ist eine Vergleichseinrichtung 31, im folgenden als Fehlergenerator 31 bezeichnet, vorgesehen. Der Fehlergenerator 31 in Fig. 2B enthält einen ι ο Eingang 3iA, dem die BCD-Adresse der Soll-Position des Werkstückes in bezug auf ein Referenzsignal zugeführt wird. Der zweite Eingang 31B führt ein BCD-Signal, das zu jeder Zeit von einem Lage-Istwertgeber 40 die Ist-Steilung des Werkstückes angezeigt erhält. Der digitale Fehlergenerator 31 ist an sich bekannt, er soll jedoch nachfolgend anhand der F i g. 6 bis 9 erklärt werden.So that the digital / analog converter 27 receives the difference between the target position and the actual position of the work table or workpiece at an input 27A in the form of a binary-coded decimal signal, a comparison device 31 is provided below referred to as error generator 31, is provided. The error generator 31 in FIG. 2B contains an ι ο input 3iA, to which the BCD address of the desired position of the workpiece with respect to a reference signal is fed. The second input 31 B carries a BCD signal, which receives the actual position of the workpiece displayed at any time by an actual position value transmitter 40. The digital error generator 31 is known per se, but it will be explained below with reference to FIG. 6 to 9 are explained.

Der digitale Fehlergenerator 31 ist im Grunde ein BCD-Subtraktor. Um zwei Zahlen voneinander zu subtrahieren, wird der Subtrahent auf 9 komplementiert, d. h. jede Ziffer von 9 substrahiert und darauf zum Minuend addiert. Ergibt die Summe einen Übertrag, so wird dieser zur letzten signifikanten Stelle der Summe addiert. Dieses Verfahren wird auch als »Rückübertrag« 2 > bezeichnet. Die Summe ist dann gleich der Differenz der ursprünglichen Subtraktion. Weist die Summe keinen Übertrag auf, so wird sie selbst auf Neun komplementiert. Dies bedeutet, daß die Differenz negativ ist. Der Digitalwert der Koordinatentisch-Position, in der Zeichnung mit B, beispielsweise 31B, bezeichnet, wird vom Wert der Soll-Position, in der Zeichnung als A, wie 31Λ, bezeichnet, nach dem Neuner-Komplement-Verfahren abgezogen. Die Differenz wird im D/A-Konverter 27 ais Analog-Signal dargestellt und dem Motortrei- 3-, ber 23 zugeführt.The digital error generator 31 is basically a BCD subtractor. To subtract two numbers from each other, the subtrahent is complemented to 9, that is, each digit is subtracted from 9 and then added to the minuend. If the sum results in a carry, this is added to the last significant digit of the sum. This process is also referred to as "carry back"2>. The sum is then equal to the difference in the original subtraction. If the sum has no carry over, it is itself complemented to nine. This means that the difference is negative. The digital value of the coordinate table position, designated in the drawing with B, for example 31 B, is subtracted from the value of the target position, designated in the drawing as A, such as 31Λ, according to the nine's complement method. The difference is represented in the D / A converter 27 as an analog signal and fed to the motor driver via 23.

Die Subtraktion könnte natürlich auch nach der Zehner-Komplement-Methode bei der jede Stelle von 9 abgezogen und zum Resultat 1 addiert würde, vollzogen werden. Dadurch würde die Addition des Übertrags zur Summe überflüssig, es wäre jedoch zusätzliche Logik erforderlich, um die 1 zur komplementierten Zahl zu addieren, die bei Anwendung des Neun-Komplement-Verfahrens nicht erforderlich ist Wie bei der Neun-Komplement-Methode wäre auch hier das Resultat negativ, wenn kein Übertrag auftritt. Tritt ein Übertrag auf, so kann er vernachlässigt werden. Die Neuner-Komplement-Methode ist jedoch vorteilhaft, da die Zehner-Komplement-Methode zusätzliche Schaltungen erfordert, und soll daher anhand der Fig.6 bis 9 beschrieben werden.The subtraction could of course also be done using the tens's complement method for every digit of 9 would be deducted and added to the result 1. This would add the carry over to Sum unnecessary, but additional logic would be required to get the 1 to the complemented number add, which is not required when using the nine's complement method As with the nine's complement method the result would also be negative here, if no carryover occurs. A carryover occurs so it can be neglected. However, the nine's complement method is advantageous because the The ten's complement method requires additional circuits, and should therefore be based on FIGS. 6 to 9 to be discribed.

F i g. 6 zeigt ein Blockschema des Fehlergenerators 31. Die Eingänge A erhalten die Adresse der gewünschten Tischposition des Soll-Wertes. Die Eingänge B erhalten die Adresse der tatsächlichen Position, des Ist-Wertes. Jedes Eingangspaar führt auf eine BCD-Addierschaltung 32A bis 32Λί Jede Addierschaltung hat einen Ausgang auf eine Neun-Komplement-Schaltung 33Λ bis 33Λί Die Differenz, der Ausgang der Neun-Komplement-Schaltungen, ist die binär-codierte DezimalzahL die der Differenz zwischen der Soll-Wert- und der Ist-Wert-Adresse, d. h. dem Fehler entspricht Des leichteren Verständnisses halber ist in Fig.6 die Stelle mit niederstem Wert mit LSD (least significant digit) und die Stelle mit höchstem Wert mit MSD (most significant digit) bezeichnet Jeder BCD-Addierkreis 32Λ bis 32iVhat einen Obertragseingang fC0und"einen Übertragsausgang (CO)-, diese Ein- bzw. Ausgänge sind mit dem Addierer der vorhergehenden bzw. der nachfolgenden Stufe verbunden. Der Übertragsausgang CO der letzten Stufe 32Λ/, die die Stelle mit höchstem Wert (MSD) verarbeitet, ist auf den Inverter 34 gekoppelt, dessen Ausgang zu den Eingängen G der Neun-Komplement-Schaltungen 33/4 bis 33Λ/ geht. Außerdem führt der Übertrag der Stelle höchsten Wertes auch zum Übertragseingang CI der Stelle niedersten Wertes 32Λ zurück. Ferner wird dasselbe Signal noch als Vorzeichenindikator auf einen eigenen Ausgang geführt. Jeder B- Eingang eines Addierkreises wird über eine eigene Neun-Komplement-Schaltung 31ßl bis 31SA/geführt, bevor sie den Addierkreis als Signal B' erreicht. Dem Eingang A wird das Minuend-Signal und dem Eingang öaus Subtrahend-Signal zugeführt, wobei das letztere auf Neun komplementiert und dann zum Minuend addiert wird. Entsteht dabei kein Übertrag, so wird die Summe A +B' komplementiert. Tritt dagegen ein Übertrag auf, so wird die Summe um 1 erhöht, aber nicht komplementiert. Diese Operation wird in den Neun-Komplement-Schaltungen 33/4 bis 33Λ/vorgenommen.F i g. 6 shows a block diagram of the error generator 31. The inputs A receive the address of the desired table position of the setpoint value. The inputs B receive the address of the actual position, the actual value. Each pair of inputs leads to a BCD adding circuit 32A to 32Λί Each adding circuit has an output on a nine's complement circuit 33 to 33Λί The difference, the output of the nine's complement circuits, is the binary-coded decimal number that is the difference between the target -Value and actual value address, ie corresponds to the error. For the sake of easier understanding, the position with the lowest value is marked with LSD (least significant digit) and the position with the highest value with MSD (most significant digit) in FIG Each BCD adding circuit 32Λ to 32iV has a carry input fC0 and "a carry output (CO) -, these inputs and outputs are connected to the adder of the preceding or the following stage. The carry output CO of the last stage 32Λ /, which represents the place with The highest value (MSD) processed is coupled to the inverter 34, the output of which goes to the inputs G of the nine-complement circuits 33/4 to 33Λ / next value to the carry input CI of the lowest value digit 32Λ. In addition, the same signal is sent to its own output as a sign indicator. Each B input of an adder circuit is passed through its own nine-complement circuit 31ßl to 31SA / before it reaches the adder circuit as signal B ' . The minuend signal is fed to input A and the subtrahend signal is fed to input öaus, the latter being complemented to nine and then added to the minuend. If there is no carry over, the sum A + B 'is complemented. If, on the other hand, a carry occurs, the sum is increased by 1, but not complemented. This operation is performed in the nine's complement circuits 33/4 to 33Λ /.

Die Neun-Komplement-Schaltungen enthalten einen Inverter 31C, einen Exklusiv ODER-Kreis 31D und einen NOR-Kreis 31 £ Der Inverter 31C empfängt die Stelle niedersten Wertes der Stellengruppe 2° bis 2³. Die Stelle nächst höheren Wertes 2¹ ist einerseits direkt auf den Ausgang gekoppelt und andererseits zusammen mit der Stelle des Wertes 2² auf den Exklusiv-ODER-Kreis 31D. Der NOR-Kreis 31E hat drei Eingänge von den Stellen 2¹, 2² und 2³. Diese Torschaltungen sind von bekannter Art und erzeugen Ausgangssignale, die weitere Addierschaltungen betätigen können. Die nachfolgende Tabelle dient zum besseren Verständnis der Neun-Komplement-Schaltungen:The nine-complement circuits contain an inverter 31C, an exclusive OR circuit 31D and a NOR circuit 31. The inverter 31C receives the lowest value digit of the digit group 2 ° to 2 ³ . The digit of the next higher value 2 ¹ is on the one hand coupled directly to the output and, on the other hand, together with the digit of the value 2 ² to the exclusive OR circuit 31 D. The NOR circuit 31 E has three inputs from the digits 2 ¹ , 2 ² and 2 ³ . These gate circuits are of a known type and generate output signals which can actuate further adder circuits. The following table provides a better understanding of the nine-complement circuits:

DezimalDecimal BCDBCD 2² 2 ² 2'2 ' 2^Ü 2 ^nights Kompl.Complete 2¹ 2 ¹ 2°2 ° Zahl Kompl.Number compl. Zahlnumber 2³ 2² 2 ³ 2 ² 2³ 2 ³

09 0000100109 00001001

18 0 0 0 110 0 018 0 0 0 110 0 0

2 7 0 0 10 0 1112 7 0 0 10 0 111

3 6 0 0 110 1103 6 0 0 110 110

4 5 0 10 0 0 10 14 5 0 10 0 0 10 1

5 4 0 10 10 10 05 4 0 10 10 10 0

6 3 0 110 0 0 116 3 0 110 0 0 11

7 2 0 1110 0 107 2 0 1 110 0 10

8 1 10 0 0 0 0 0 1 90 100100008 1 10 0 0 0 0 0 1 90 10010000

2° wird immer invertiert zur Komplementierung.2 ° is always inverted for complementation.

2¹ wie nie invertiert zur Komplementierung.2 ¹ inverted as never before for complementation.

2² wird nur invertiert, wenn 2¹ hoch ist.2 ² is only inverted when 2 ^{1 is} high.

2³ wird invertiert, wenn 2¹ und 2² tief sind.2 ³ is inverted when 2 ¹ and 2 ^{2 are} low.

Ein Neun-Komplement-Schaltkreis 33Λ ist im Detail in Fig.8 dargestellt Die Schaltung erzeugt komplementierte und nicht komplementierte Signale für jede Stelle, wobei die Komplementierung gemäß der obigen Tabelle erfolgt Die richtige Signalform wird zum Ausgang durchgeschaltet, wenn der UND-Kreis 33S oder 33Cgesetzt ist Wenn also der G-Eingang und die UND-Schaltungen auf Null stehen, wird die am Eingang anstehende Zahl auf Neun komplementiertA nine complement circuit 33Λ is in detail shown in Fig.8 The circuit generates complemented and non-complemented signals for each site, the complementation according to the above The correct signal form is switched through to the output when the AND circuit 33S or 33C is set If the G input and the AND circuits are at zero, the number at the input is complemented to nine

In Fig.8 sind die komplementierten Stellen durch C2" und die nicht komplementierten Stellen durch C2ⁿ bezeichnet. Die Exklusiv-ODER-Schaltung 33£> hat im wesentlichen dieselbe Funktion wie die UND-Schaltungen 33Ö und 33C und einen Inverter, um das 2°-Bit zu komplementieren. Das 2'-Bit bedarf nur einer Leitung, da es nicht invertiert wird. Die BCD-Addierschaltungen 32/4 bis 32Λ/ können, wie F i g. 9 zeigt, aus üblichen Bauteilen hergestellt werden. Zwei bekannte BCD-Addierer können gemäß der Zeichnung zusammengefügt werden. Die Eingänge zum ersten Addierer 36/1 werden durch die BCD-Dezimalzahlen der Soll-Position und der Ist-Position, letztere auf Neun komplementiert gebildet. Die UND-Schaltungen und die ODER-Schaltung werden so an den ersten Addierer angeschlossen, daß ein richtiger Übertrag für die nächst nachfolgende Stelle entsteht.In FIG. 8, the complemented positions are denoted by C2 ″ and the non-complemented positions by C2 ⁿ The 2 'bit only requires one line because it is not inverted. The BCD adding circuits 32/4 to 32Λ / can, as FIG. 9 shows, be made from conventional components BCD adders can be put together as shown in the drawing. The inputs to the first adder 36/1 are formed by the BCD decimal numbers of the nominal position and the actual position, the latter being complemented to nine. The AND circuits and the OR circuit are formed connected to the first adder in such a way that a correct carry occurs for the next following digit.

Der Stellungsanzeiger liefert dem Fehlergenerator 31 Signale betreffend die Position des Koordinatentisches 11 während jeder Zeit. Dazu enthält er ein Positionsregister 41, F i g. 2B, das ein Signal der Ist-Adresse des Koordinatentisches 11 in BCD-Codierung auf die Leitung 4M überträgt Die Leitung verzweigt sich in 41/11 und 41Λ 2. Der Zweig 4M 1 liefert den ß-Eingang für den Fehlergenerator 31, der in bezug auf F i g. 6 bis 9 beschrieben wurde. Der Zweig 4M 2 wird nur bei entsprechender Anordnung der Steuerung benützt. Verschiedene Steuersysteme sollen noch beschrieben werden. Das Positionsregister 41 hat einen zweiten Ausgang auf eine Ist-Wertanzeige, die die tatsächliche Adresse des Tisches anzeigt, so daß die Bedienungsperson bei Handbedienung der Maschine jederzeit eingreifen kann. Das Positionsregister 41 empfängt sein Signal von einem elektronischen Ablesekopf 43, der optisch mit der beweglichen Skala 44 zusammenwirkt und laufend die genaue Position des Koordinatentisches 11 in bezug auf einen festen Referenzpunkt festeilt.The position indicator supplies the error generator 31 Signals relating to the position of the coordinate table 11 during each time. It contains a position register for this purpose 41, FIG. 2B, which is a signal of the actual address of the coordinate table 11 in BCD coding to the Line 4M transmits The line branches into 41/11 and 41Λ 2. Branch 4M 1 supplies the ß-input for the error generator 31 relating to F i g. 6 to 9 has been described. Branch 4M 2 is only used if the controller is arranged accordingly used. Various control systems will be described later. The position register 41 has one second output to an actual value display that shows the actual address of the table so that the Operator can intervene at any time when operating the machine manually. The position register 41 receives its signal from an electronic reading head 43, which is optically connected to the movable scale 44 cooperates and continuously the exact position of the coordinate table 11 with respect to a fixed one Fixed reference point.

Numerisch gesteuerte Positionssysteme benötigen eine Analog/Digital-Umwandlung der Stellungswerte, da die digitale Form für die Datenverarbeitung besser geeignet ist und höhere Auflösung liefert als die analoge. Außerdem können digitale Signale leicht dargestellt und von der Bedienungsperson abgelesen werden.Numerically controlled position systems require an analog / digital conversion of the position values, because the digital form is more suitable for data processing and provides higher resolution than the analogue one. In addition, digital signals can be easily displayed and read by the operator.

Verschiedene digitale Positionsanzeiger können verwendet werden. Ein bekannter Anzeiger, der Winkelstellungen in Digitalzahlen übersetzt, benützt eine drehbare Welle mit Ablesebürsten, die sich auf einem scheibenförmigen codierten Stator bewegen. Für genauere Ablesung wird jedoch ein Stellungsanzeiger mit optischer Beugungsgittern bevorzugt Wenn zwei Gitter in der erforderlichen Beziehung zueinander angeordnet werden, entstehen Interferenzmuster, die mit der Lichtwellenlänge und der optischen Konstante der Gitter zusammenhängen und sich zum Auslesen der gegenseitigen Stellung eignen.Various digital position indicators can be used. A well-known indicator, the angular positions Translated into digital numbers, uses a rotating shaft with reading brushes, which are located on a move disk-shaped coded stator. However, a position indicator is used for a more precise reading with optical diffraction gratings preferred when two gratings in the required relationship to each other are arranged, interference patterns arise with the light wavelength and the optical constant the grid are related and are suitable for reading out the mutual position.

Der Fehlergenerator erzeugt fortlaufend einen Informationsfluß zum Digital/Analog-Konverter 27 und damit zum Motor 12. Die Information besteht aus einem Signal, das von der Differenz zwischen der Ist-Position des Koordinatentisches 11 und der Soll-Position abhängt Wenn dieses Fehlersignal genügend klein oder gleich Null ist, soll durch die Stoplogik der Stopschalter 25 betätigt und dadurch der Informationsfluß zum Motor 12 unterbrochen und der Motor 12 stillgesetzt werden. Um dies zu erreichen, geht das Fehlersignal vom Fehlergenerator 31 auch über die Leitung 38ß zum Stopgenerator 38. In seiner einfachsten Form ist der Stopgenerator 38 eine Vergleicher-Schaltung, die das Fehlersignal mit einem vorgegebenen Wert vergleicht und, wenn derselbe unterschritten wird, ein Signal über Leitung 3SA an den Stophaltekreis übermittelt, der seinerseits über die Leitungen 35B und 3OA die Stoplogik 30, die in F i g. 5 dargestellt ist, ansteuert und somit den Stopschalter 25 betätigt.The error generator continuously generates a flow of information to the digital / analog converter 27 and thus to the motor 12. The information consists of a signal that depends on the difference between the actual position of the coordinate table 11 and the target position is equal to zero, the stop switch 25 is to be actuated by the stop logic, thereby interrupting the flow of information to the motor 12 and stopping the motor 12. In order to achieve this, the error signal goes from the error generator 31 to the stop generator 38 via the line 38b. In its simplest form, the stop generator 38 is a comparator circuit which compares the error signal with a predetermined value and, if the value falls below the same, a signal transmitted via line 3SA to the stop-hold circuit, which in turn via lines 35B and 30A, the stop logic 30, which is shown in FIG. 5 is shown, controls and thus actuates the stop switch 25.

Es ist klar, daß auch andere Verfahren zum Anhalten des Motors 12, wie z. B. die Ausnützung einesIt will be understood that other methods of stopping the engine 12, such as. B. the exploitation of a

ίο Vorzeichen-Wechsels beim Fehlersignal, ausgenützt werden könnten, um den Motor 12 stillzusetzen. Auch könnte vom Tachoverstärker 22A der Differentialquotient des Tachometersignals gewonnen werden, der immer kleiner wird, je mehr die Ist-Position sich derίο sign change in the error signal, could be used to shut down the motor 12. The tachometer amplifier 22A could also obtain the differential quotient of the tachometer signal, which becomes smaller and smaller the closer the actual position is

r, Soll-Position nähen, und seine Richtung ändert, wenn diese überschritten wird, um den Motor 12 stillzusetzen.r, sew nominal position, and its direction changes when this is exceeded in order to shut down the motor 12.

Um die Stoplogik 30 bei den erforderlichenTo stop logic 30 when required

Bedingungen festzuhalten, ist ein Stopschalter 35 vorgesehen, welcher der Stoplogik 30 ein andauerndes Stopsignal liefert, selbst, wenn die auslösende Stopbedingung nicht mehr andauert. Daher muß dem Stopschalter 35 über die Leitung 35.4 ein Startsignal zugeführt werden, damit der Motor 12 wieder anlaufen kann. Diese Vorkehrungen sind notwendig, denn es kann vorkommen, daß der Motor 12 stillgehalten werden soll, obwohl die auslösende Stopbedingung nicht mehr existiert. Wenn beispielsweise das Vergleichssignal im Stopgenerator 38 sehr klein ist, kann der Koordinatentisch 11 sich vor dem Stop noch durchTo record conditions, a stop switch 35 is provided, which the stop logic 30 a continuous Provides a stop signal, even if the triggering stop condition no longer persists. Therefore must that A start signal can be supplied to the stop switch 35 via the line 35.4 so that the motor 12 can start again can. These precautions are necessary because the engine 12 may stall should be, although the triggering stop condition no longer exists. For example, if the comparison signal is very small in the stop generator 38, the coordinate table 11 can still move through before the stop

jo die Soll-Lage hindurch bewegen. Ohne Stopschalter 35 würde dann das Stopsignal aufhören, und der Motor 12 würde den Koordinatentisch 11 wieder rückwärts treiben und so ein Pendeln der Steuerung veranlasssen, das gerade vermieden werden soll. Der Stopschalter 35 ist so ausgebildet, daß er nicht nur, wie beschrieben, automatisch arbeitet sondern durch eine Bedienungsperson jederzeit, wenn nötig, von Hand aktivierbar istjo move the target position through it. Without stop switch 35 the stop signal would then cease and the motor 12 would reverse the coordinate table 11 again and thus cause the control to oscillate, which is just to be avoided. The stop switch 35 is designed so that it not only works automatically, as described, but by an operator can be activated manually at any time if necessary

Fig. 10 zeigt die Detailschaltung des Stopschalters 35. Ein Startsignal am Eingang 35Λ, das vom Automatisch/Handschalter 50 und somit von der Steuereinheit 100 herkommt setzt den Flip-Flop 35£ der das Start-Stop-Signal 35ß anhebt, das auf den Eingang 3OA der Stoplogik 30 (vgl. F i g. 10, 2B und 2C) geführt wird. Das Startsignal 35/4 stellt auch den Flip-Flop 35F zurück, dessen Ausgang 35D auf die NAND-Schaltung 35G und die UND-Schaltung 'S5H zurückgeht die beide den Flip-Flop 35£" ansteuern. Ein Rückstellausgang 35C der invers zum Signal 35D ist geht zurück auf den Automatisch/Handschalter 50, umFig. 10 shows the detailed circuit of the stop switch 35. A start signal at the input 35Λ, which comes from the automatic / manual switch 50 and thus from the control unit 100 sets the flip-flop 35 £ which raises the start-stop signal 35ß, which is sent to the input 3OA of the stop logic 30 (see FIG. 10, 2B and 2C) is performed. The start signal 35/4 also resets the flip-flop 35F, the output 35D of which goes back to the NAND circuit 35G and the AND circuit 'S5H , both of which drive the flip-flop 35 ″. A reset output 35C is the inverse of the signal 35D is goes back to the automatic / manual switch 50 to

5« den Zustand des Stopkreises 35 und damit des Motors 12 anzuzeigen.5 «the state of the stop circuit 35 and thus of the motor 12 display.

Wie erwähnt wird der Stopschalter 25 über die Stoplogik 30 betätigt wenn der Koordinatentisch 11 die Soll-Position erreicht hat. Bevor jedoch das Werkzeug die Bearbeitung beginnen kann, muß sichergestellt werden, daß der Koordinatentisch 11 vollständig zum Stillstand gekommen ist Dazu dient der Stillstand-Detektor 45, der unmittelbar mit den X- und y-Werkzeugsteuerkreisen 75 und 104 sowie dem Positionsregister 41 zusammenwirkt Der Stillstand-Detektor 45 ist im Detail in Fig. 12 dargestellt Das Eingangssignal auf Leitung 45/4 vom Positionsregister führt die Stellen mit niedrigstem Wert (LSD) zu. Der LSD-Eingang geht auf zwei Reihen Inverter, die erste Reihe enthält die Inverter 46/4 und 46Ä, die zweite Reihe die Inverter 47A 47B, 47Cund 47D. Zwischen 46/4 und 46S liegt der Kondensator 46C gegenüber Erde, zwischen Invertern 47ßund 47Cin der zweiten Reihe liegt der KondensatorAs mentioned, the stop switch 25 is actuated via the stop logic 30 when the coordinate table 11 has reached the target position. However, before the tool can start the processing, it must be ensured that the XY table has come to a standstill 11 serves this purpose the stop detector 45, which cooperates directly with the X and Y-tool control circuits 75 and 104 and the position register 41. The stoppage Detector 45 is shown in detail in Fig. 12. The input signal on line 45/4 from the position register feeds the digits with the lowest value (LSD). The LSD input goes to two rows of inverters, the first row contains inverters 46/4 and 46A, the second row contains inverters 47A, 47B, 47C and 47D. Between 46/4 and 46S the capacitor 46C is opposite ground, the capacitor is between inverters 476 and 47C in the second row

(1(1

47E gegenüber Erde. Beide Reihen führen auf den Eingang 1 der UND-Schaltung 48 sowie der NOR-Schaltung 49. Beide Reihen führen auch übers Kreuz auf den Eingang 2 der UND-Schaltung sowie der NOR-Schaltung. Die Ausgänge 48A und 49A führen auf eine ODER-Schaltung 50', deren Ausgang 45ß anzeigt, daß der Koordinatentisch 11 ganz zum Stillstand gekommen ist. Für die nachfolgende Erklärung wird das Eingangssignal von der Leitung 45A mit Af, der Ausgang des Inverters 46D mit N und derjenige des Inverters 47D mit P bezeichnet Sowohl M als auch P gehen auf die Eingänge der UND- und der NOR-Schaltung.47 E opposite earth. Both rows lead to the input 1 of the AND circuit 48 and the NOR circuit 49. Both rows also cross over to the input 2 of the AND circuit and the NOR circuit. The outputs 48A and 49A lead to an OR circuit 50 ', the output 45β of which indicates that the coordinate table 11 has come to a complete standstill. For the purposes of the explanation below, the input signal from line 45A is denoted Af, the output of inverter 46D is denoted N, and that of inverter 47D is denoted P. Both M and P go to the inputs of the AND and NOR circuits.

Die Schaltung der F i g. 12 stellt fest, wenn das letzte Bit des Positionsregisters für eine bestimmte Zeit Δ, aufgehört hai, sich zu verändern. Wie ersichtlich, folgt N auf M nach, wenn dieses von Tief auf Hoch geht Es tritt jedoch eine Verzögerung Δ, infolge des Kondensators 46Cauf, wenn M von Hoch nach Tief geht Umgekehrt folgt P auf Af, wenn M von Hoch nach Tief geht, hat jedoch eine Verzögerung A_b wenn M von Tief nach Hoch geht Solange M seinen Zustand rascher als der Zeit A, entspricht ändert kann Afnicht gleich Pwerden. Wenn Af aber langsamer als A₁ entspricht ändert, wird M gleich P. Demzufolge wird der Ausgang auf Leitung 45B hoch, sobald der Eingang für länger als A, einen seiner Zustände einhält Durch Änderung der Kondensatoren 46C und 47E ist diese Zeit verstellbar. Wenn die niedrigwertigste Stelle im Positionsregister 41 sich infolge der Dämpfung des Antriebes, also genügend langsam ändert, wird der Stillstand-Detektor 45, also ein Stillstandssignal auf Leitung 45ß abgeben.The circuit of FIG. 12 detects when the last bit of the position register has stopped changing for a certain time Δ,. As can be seen, N follows M as it goes from low to high. However, there is a delay Δ, due to capacitor 46C, when M goes from high to low. Conversely, P follows Af when M goes from high to low however, a delay A _b when M goes from low to high As long as M changes its state faster than the time A corresponds, Af cannot become equal to P. But if Af changes slower than A ₁ , M becomes P. Accordingly, the output on line 45B goes high as soon as the input holds one of its states for longer than A. This time can be adjusted by changing capacitors 46C and 47E. If the lowest value digit in the position register 41 changes as a result of the damping of the drive, that is, changes slowly enough, the standstill detector 45, that is to say, emits a standstill signal on line 45β.

Die Automatisch/Handschaltung 50 besteht hauptsächlich aus einer Anzahl von Schaltern, die entweder durch die Bedienungsperson oder durch die nachfolgend zu beschreibende Steuereinheit 100 betätigt werden. Ein Teil der Automatisch/Handschaltung 50 ist in F i g. 11 im Detail dargestellt Sie weist ein Signaleingang 5OA auf, der entweder vom automatischen Teil der Steuereinheit 100 oder von der von Hand zu bedienenden Steuerung herrührt und für automatischen Betrieb den NAND-Schalter 51 oder für Handbetrieb den NAN D-Schalter 52 betätigt Die Schalter 51 und 52 können beispielsweise aus einem Flip-Flop oder einem Relais bestehen, dessen Ausgang eine Anzahl von Schaltern betätigt, um Information vom Automatik-Eingang A 1 bis Λ 4 oder vom manuellen Eingang AfI bis Af 4 der Steuerung zuzuleiten. Wenn die Schalter 51 und 52 durch ein Hoch-Signal betätigt werden, so bewirkt ein Hoch-Signal auf der Leitung 5OA die Betätigung des Schalters 51, ein Tief-Signal jedoch wegen des Inverters 54 die Betätigung des Schalters 52. Der NAND-Schalter 51 schaltet die Signale Al, A2, A3, A4 auf die NAND-Tore 53A, B, Cund N₁ während die Signale Af 1, Af 2, Af 3 und Af 4 abgeschaltet sind. Ein logisches Tief am Inverter 54 hingegen verbindet die Signale Af 1 bis Af 4 mit den Blocks 53 und schaltet die Signale A 1 bis A 4 ab. Die Schaltungen 53A bis 53N empfangen somit entweder die Eingangssignale der automatischen Steuerung oder die der Handsteuerung.The automatic / manual switch 50 mainly consists of a number of switches which are operated either by the operator or by the control unit 100 to be described below. Part of the auto / manual shift 50 is shown in FIG. 11 shown in detail It has a signal input 50A, which comes either from the automatic part of the control unit 100 or from the manually operated control and actuates the NAND switch 51 for automatic operation or the NAN D switch 52 for manual operation and 52 can for example consist of a flip-flop or a relay, the output of which actuates a number of switches in order to feed information from the automatic input A 1 to Λ 4 or from the manual input AfI to Af 4 to the control system. When switches 51 and 52 are operated by a high signal, a high signal on line 50A causes switch 51 to be operated, but a low signal causes switch 52 to be operated because of inverter 54. NAND switch 51 switches the signals A1, A2, A3, A4 to the NAND gates 53A, B, C and N ₁ while the signals Af 1, Af 2, Af 3 and Af 4 are switched off. A logic low at the inverter 54, however, connects the signals Af 1 to Af 4 with the blocks 53 and switches off the signals A 1 to A 4. The circuits 53A to 53N thus receive either the input signals of the automatic control or that of the manual control.

In F i g. 11 sind die Ausgänge der NAN D-Schaltungen 53A bis N mit denselben Ziffern bezeichnet, die die Leitungen in Fig.2 bezeichnen. Die NAND-Schaltung 53A ist also über die Leitung 29A mit dem Regelverstärker 29 verbunden und regelt diesen, wenn erforderlich, auf geringe Motorgeschwindigkeit Die NAND-Schaltung 53B liefert ihr Ausgangssignal 54, das sich auf die Leitungen 54 und 35A verzweigt, auf die Feintorschaltung 76 und zur Auslösung des Stopschalters 35. Die NAND-Schaltung 53C stellt über die Leitung 55 das Positionsregister 41 zurück. Die Leitungen Af 1 oder A 1 gehen auf eine Anzahl von NAND-Schaltungen 53Λ/, deren Ausgänge über die Leitungen 31 die Soll-Positiunssignale für den Koordinatentisch 11 liefern.In Fig. 11, the outputs of the NAN D circuits 53A to N are denoted by the same numerals that denote the lines in FIG. The NAND circuit 53A is thus connected to the control amplifier 29 via the line 29A and, if necessary, regulates it to a low motor speed and for triggering the stop switch 35. The NAND circuit 53C resets the position register 41 via the line 55. The lines Af 1 or A 1 go to a number of NAND circuits 53Λ /, the outputs of which supply the desired position signals for the coordinate table 11 via the lines 31.

Es gibt natürlich mehrere Möglichkeiten, die Schaltkreise nach F i g. 11 auszubilden, so kann beispielsweise ein Eingangsregister eine Anzahl von NAND-Schaltungen ähnlich den Schaltungen 53A bis N aufweisen, das Eingangsinformation wie beispielsweise den Ausgang 45ßl des Stillstand-Detektors 45 aufnehmen kann. Auch der Ausgang des Positionsregisters 41 oder des Stopschalters 35 ist für gewisse Zwecke angebracht Der Ausgang, der diese Informationen verarbeitenden NAND-Schaltungen wäre dann ähnlich dem der Schalter 51 und 52 aufzuteilen, so daß sie je nach Betriebsart verteilt würden. Andere Ausgänge können beispielsweise die Anzeigen 57 der Soll-Adresse sowie die Anzeige 58 der Ist-Adresse des Werkzeugtisches bedienen.There are, of course, several ways in which the circuits of FIG. 11, for example, an input register can have a number of NAND circuits similar to the circuits 53A to N , which can receive input information such as the output 45ßl of the standstill detector 45. The output of the position register 41 or of the stop switch 35 is also appropriate for certain purposes. The output of the NAND circuits processing this information would then be divided up similarly to that of the switches 51 and 52, so that they would be distributed depending on the operating mode. Other outputs can, for example, operate the displays 57 of the target address and the display 58 of the actual address of the tool table.

Wenn der Stopschalter 35 den Motor 12 stillgelegt und der Stillstand-Detektor 45 über die Leitung 45Ä2 ein diesbezügliches Anzeigesignal an das Werkzeug 10 gegeben hat, so kann das Werkzeug 10 abgelenkt werden, um den verbliebenen Fehler zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Werkstückes in bezug auf das Werkzeug auszugleichen. Dazu dient die Feintorschaltung 76, die die Feinsteuerung freigibt und die zur Werkzeugsteuerung 75 der F i g. 1 gehört Die Stellen niedersten Wertes des Fehlersignals werden dem Digitalkonverter 80 zugeführt, der den Werkzeugtreiber 90 steuert welcher die Bewegung des Werkzeuges 10 einleitet Fig. 13 zeigt die Details der Anordnung. Die Feintorschaltung 76 enthält zwei UND-Kreise 77 und 78 sowie eine Torschaltung 79. Die UND-Schaltung 77 erhält das erste Steuersignal über Leitung 54A vom Ausgang des Hand/Automatisch-Schalters 50. Der zweite Eingang der UND-Schaltung kommt über Leitung 35ß 1 vom Stopschalter 35, dessen Signal hoch ist, wenn der verbleibende Positionsfehler innerhalb der Lagetoleranz ist Der dritte Eingang der UND-Schaltung kommt über Leitung 45Ä2 vom Stillstand-Detektor 45. Der Ausgang 77A der UND-Schaltung 77 gelangt als erster Eingang auf UND-Schaltung 78. Der zweite Eingang der UND-Schaltung 78 kommt von der Feinstellungsschaltung 97, die die UND-Schaltung 98 und den Inverter 99 aufweist Der Eingang des Inverters 99 führt auf Leitung 99A einWhen the stop switch 35 shuts down the motor 12 and the standstill detector 45 via the line 45A2 has given a corresponding display signal to the tool 10, the tool 10 can be deflected to eliminate the remaining error between the target position and the actual position of the workpiece in equalize with respect to the tool. The fine gate circuit 76, which enables the fine control and the tool control 75 of FIG. 1 belongs to The lowest value digits of the error signal the digital converter 80 which controls the tool driver 90 which controls the movement of the tool 10 introduces Fig. 13 shows the details of the arrangement. The fine gate circuit 76 includes two AND circuits 77 and 78 and a gate circuit 79. The AND circuit 77 receives the first control signal via Line 54A from the output of the manual / automatic switch 50. The second input of the AND circuit comes via line 35ß 1 from the stop switch 35, its Signal is high when the remaining position error is within the position tolerance. The third input of the The AND circuit comes from the standstill detector 45 via line 45A2. The output 77A of the AND circuit 77 is the first input to AND circuit 78. The second input of AND circuit 78 comes from the fine adjustment circuit 97 comprising the AND circuit 98 and the inverter 99 Inverter 99 input introduces on line 99A

so Signal dann, wenn die Soll-Adresse B' gleich der Ist-Adresse A 'ist Existiert aber eine Differenz zwischen diesen Adressen, dann ist der Ausgang 99/?des Inverters 99 hoch, so daß zusammen mit dem Hoch-Signal auf Leitung 77A 1 die UND-Schaltung 78 geöffnet ist und ein Hoch-Signal auf Leitung 78A erzeugt das die UND-Schaltungen 79 öffnet Auf die UND-Schaltungen 79 gelangt über die Leitungen 31C das Ausgangssignal A' des Fehlergenerators 31. Dieses Signal wird über Leitung 81 dem Digitalkonverter 80 zugeführt Leitung 81 weist vier Adern pro Digitalstelle auf, die je ein Bit für die Werte 2° bis 2³ führen. Die Stelle des niedersten Wertes, die mit LSD bezeichnet ist entspricht dem Einerwert im Dezimalsystem. Die BCD-Signale werden dem Konverter 82 zugeführt, dessen Ausgang in rein binärer Form auf den Multiplizierer 83 geht der durch Multiplikation die richtige Anzahl \on Schritten für den Schrittmotor ermittelt Der Konverter 82 ist im wesentlichen eine Addierschaltung. Der Multipliziererso signal when the target address B 'is equal to the actual address A', but there is a difference between these addresses, then the output 99 /? of the inverter 99 is high, so that together with the high signal on line 77A 1 the AND circuit 78 is open and generates a high signal on line 78A that opens the AND circuits 79. The output signal A 'of the error generator 31 arrives at the AND circuits 79 via the lines 31C. This signal is transmitted via the line 81 to the Line 81 fed to digital converter 80 has four wires per digital point, each of which carries a bit for the values 2 ° to 2 ³ . The place of the lowest value, which is labeled LSD, corresponds to the units value in the decimal system. The BCD signals are fed to the converter 82, the output of which goes in purely binary form to the multiplier 83, which determines the correct number of steps for the stepper motor through multiplication. The converter 82 is essentially an adder circuit. The multiplier

83 kann als 4-Bit - 4-Bit Pp.rallel-Binär-Multiplizierer ausgebildet werden. Der Ausgang des Multiplizierers 83 führt zum Treiber 90 der ebenfalls in F i g. 13 gezeigt ist Er enthält einen Vergleicher 91, dem auch der Ausgang des Impulszählers 92 zugeführt wird. Ein Impulsgenerator 93 liefert die Impulse für Zähler 92 über Leitung 93Ä Der Zähler 92 addiert oder subtrahiert die empfangenen Impulse von der gespeicherten Zahl, je nachdem ob die Soll-Adresse Λ'größer oder kleiner als die Ist-Adresse Z?'ist, wie bei 91A und 915 angezeigt ist Die Ausgänge des Vergleichers 91 werden dem Motortreiber 94 zugeführt, der je nachdem das als Schrittmotor ausgebildete Antriebselement 5 vorwärts oder rückwärts antreibt83 can be designed as a 4-bit - 4-bit parallel binary multiplier. The output of the multiplier 83 leads to the driver 90 which is also shown in FIG. 13 is shown. It contains a comparator 91 to which the output of the pulse counter 92 is also fed. A pulse generator 93 supplies the pulses for counter 92 via line 93A. The counter 92 adds or subtracts the received pulses from the stored number, depending on whether the target address Λ 'is greater or less than the actual address Z?', As in 91A and 915 is indicated. The outputs of the comparator 91 are fed to the motor driver 94, which drives the drive element 5, which is designed as a stepping motor, forwards or backwards, as the case may be

Der Vergleicher 91 hat einen dritten Ausgang über Leitung 91C der sowohl zur Feinstellungsschaltung 97, d. h. dem Inverter 99, als auch über die Verzweigung 99ß zur Automatisch/Handschaltung geführt wird. Wie schon bemerkt, liefert der Vergleicher ein Hoch-Signal auf dieser Leitung, wenn die Soll-Adresse der Ist-Adresse gleich istThe comparator 91 has a third output via Line 91C of both the fine adjustment circuit 97, d. H. the inverter 99, as well as via the branch 99ß to automatic / manual switching. As already noticed, the comparator delivers a high signal on this line if the target address of the Actual address is the same

Die Steuereinheit 100 F i g. 1 enthält eine automatische Steuerung und eine Handsteuerung zur Beeinflussung der Bewegung des Koordinatentisches 11 und des Werkzeuges 10. Die automatische Steuerung kann durch Lochband, Magnetband, Lochkarten oder andere Mittel erfolgen, deren Signale der Automatisch/Handschaltung 50 die notwendige Information in digitaler Form zuführen. Die Handsteuerung kann eine Schreibmaschinentastatur, eine Telefonwählscheibe oder einen ähnlichen Geber zur Weitergabe der Information enthalten.The control unit 100 F i g. 1 contains an automatic control and a manual control for influencing the movement of the coordinate table 11 and the Tool 10. The automatic control can be by perforated tape, magnetic tape, punch cards or others Means take place, the signals of which the automatic / manual circuit 50 the necessary information in digital Feed form. The hand control can be a typewriter keyboard, a telephone dial or a similar donors to pass on the information included.

Natürlich können auch andere Steuervorrichtungen verwendet werden. Die Fig. 15 beispielsweise zeigt einen Prozeß-Steuerungs-Rechner 120, welcher über seine Ausgangsleitungen 121 die gewünschte Adreßinformation an die Schaltung 50 gibt. Die Schaltung 50 ihrerseits gibt die Ist-Adresse sowie verschiedene Zustandssignale über Leitungen 122 und 123 wieder an den Prozeß-Steuerungs-Rechner 120 zurück. Die Zustandssignale beziehen sich beispielsweise auf den Regelzustand des Verstärkers 29, der durch die Leitung 29i4 beeinflußt wird, den Zustand der FeintorschaltungOf course, other control devices can also be used. For example, Fig. 15 shows a process control computer 120 which sends the desired address information to the circuit 50 via its output lines 121. The circuit 50 in turn, indicates the actual address and various status signals via lines 122 and 123 the process control computer 120 back. The status signals relate, for example, to the Control state of the amplifier 29, which is influenced by the line 29i4, the state of the fine gate circuit 76 und anderer Teile des Systems, wie Polaritätsände ningsbedingungen, die Betätigung eines Endschalter usw.76 and other parts of the system, such as polarity change conditions, the actuation of a limit switch etc.

Der Prozeß-Steuerungs-Rechner 120 kann durch eil Datenverarbeitungssystem 124 gesteuert werden. Die ses letztere kann einen Ausgang 12S auf eim Schnittstelleneinheit 126 haben, um über die Leitungei 127 Information beispielsweise an den Digitaikonverte 80 weiterzugeben. Dadurch kann die Bearbeitung durclThe process control computer 120 can by eil Data processing system 124 can be controlled. The latter can have an output 12S on one Interface unit 126 have to over the lineei 127 to pass on information, for example, to the digital converter 80. This allows the processing bycl

ίο das Werkzeug gesteuert werden, nachdem dieses ii bezug auf das Werkstück Wm genaue Bearbeitungsstel lung gebracht wurde. Eine Anzeige, die diesen Vorganj veranlaßt, kann von der Feinstellungsschaltung 9', gegeben werden. Die beschriebene automatisch«ίο the tool can be controlled after this ii has been brought to the precise machining position with respect to the workpiece Wm. An indication which causes this process can be given by the fine adjustment circuit 9 ' . The described automatically «

is Steuerung kann durch die Handsteuerung überbrück werden, die über die Handeingabe 128 erfolgt, welch« über die Leitungen 128A und 1285 dieselben Operatio nen veranlassen kann wie der Rechner 120. Ein Eingang zur Handeingabe erfolgt über die Tastatur 129, weichtThe control can be bridged by the manual control which takes place via the manual input 128, which « the same Operatio via lines 128A and 1285 NEN can initiate as the computer 120. An input for manual input takes place via the keyboard 129, gives way über die Leitung 129/4 auch die Schnittstelleneinheit 12* beeinflußt, um das Werkzeug zu steuern.via the line 129/4 also the interface unit 12 * influenced to control the tool.

Das Werkzeug selbst und die Werkzeugsteuerun{ können verschiedene Formen aufweisen. Im vorliegen den Beispiel steuert der Digital/Analogkonverter 80, irThe tool itself and the tool control can take various forms. In the present the example controls the digital / analog converter 80, ir Fig. 14 als 80Λ bezeichnet, das Werkzeug. Dai Werkzeug besteht aus einem Elektronenstrahl 133, dei über Ablenkplatten 131 und 132 von der elektrostati sehen Ablenkeinrichtung 9OA so gesteuert wird, daß ei auf die genaue Position des Werkstückes W auftrifft14 denoted as 80Λ, the tool. The tool consists of an electron beam 133, which is controlled by deflection plates 131 and 132 from the electrostatic deflection device 9OA so that the workpiece W hits the exact position

ίο und dort die gewünschte Bearbeitung ausführt. Diese Ausführungsart kann mit der von F i g. 15 zusammenarbeiten. Das Datenverarbeitungssystem 124 sorgt zunächst für die genaue Einstellung des Elektronenstrahl les in bezug auf das Werkstück. Dieser kann daraulίο and carry out the desired processing there. These The embodiment can be compared with the one shown in FIG. 15 work together. The data processing system 124 initially ensures the precise setting of the electron beam les in relation to the workpiece. This can daraul

3^r, beispielsweise eine integrierte Schaltung in ein entsprechend vorbereitetes Silizium-Halbleiterchip einzeichnen. Die Feinstellungsschaltung 97A der Fig. 14 kann dieselbe wie die Schaltung 97 der F i g. 13 sein. Sie wird wirksam, wenn die Differenz zwischen Soll-Adresse und3 ^r , for example, draw an integrated circuit in an appropriately prepared silicon semiconductor chip. The fine adjustment circuit 97A of FIG. 14 may be the same as the circuit 97 of FIG. 13 be. It takes effect when the difference between the target address and Ist-Adresse gleich Null oder ein genügend kleiner Wert ist. Die elektrostatische Ablenkeinrichtung ist ein gewöhnlicher Operationsverstärker.The actual address is zero or a sufficiently small value. The electrostatic deflector is a ordinary operational amplifier.

Hierzu K) Blatt ZeichnungenFor this purpose K) sheet drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for adjusting the relative position between tool and workpiece on processing machines with a first adjusting drive for coarse adjustment, which is in drive connection with a workpiece carrier, and with a second adjusting drive, acting in two coordinates, for fine adjustment, which is in operative connection with the tool, with the positions of the workpiece carrier to be approached can be predetermined by a control unit, characterized in that the control unit (100) can output signals corresponding to the target position of the workpiece carrier (11) in relation to a machine-fixed reference point in two coordinates (X, Y) , which with the actual position of the workpiece carrier (11) in relation to the reference point corresponding signals of an actual position value transmitter (40) can be compared in a comparison device (31), the output signals of which, as error signals, are the motors (12, 13) of the actuator for the workpiece carrier (11 ) control that when reaching a given limit th for the error signals of the workpiece carrier (11) can be stopped and the standstill of the workpiece carrier (11) can be detected by a standstill detector (45) and that when the standstill detector (45) responds, the drive elements (4,5; 131, 132) of the tool actuating drive can be controlled by the residual error signals of the comparison device (31), whereby the tool (18Λ; 133) can be brought into the exact position relative to the workpiece (H ^) in the sense of reducing the residual error signals until they are eliminated from a predetermined starting position

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that each motor (12, 13) of the workpiece carrier actuator is assigned a stop logic circuit (30) which is operatively connected to a stop switch (25) which, when a stop condition occurs, the supply of the error signal to the motor control circuit (21) interrupted

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the standstill detector (45) with the actual position value transmitter (40) is connected, the speed of the change in position is determined and if the position change is slow enough, a fine gate switch (76) from coarse to fine adjustment switches.

4. Device according to one of claims 1 to 3 with an electron beam adjustable in position by electrical deflection devices as a tool, characterized in that the electrical deflection devices (90Λ, 131,132) can be influenced by the residual error signals when the standstill detector (45) responds.