DE2442679C3 - Device for setting the relative position between tool and workpiece on processing machines - Google Patents

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

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DE2442679C3 DE19742442679 DE2442679A DE2442679C3 DE 2442679 C3 DE2442679 C3 DE 2442679C3 DE 19742442679 DE19742442679 DE 19742442679 DE 2442679 A DE2442679 A DE 2442679A DE 2442679 C3 DE2442679 C3 DE 2442679C3
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Description

_- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung/_- The invention relates to a device of the im Generic term of claim 1 described 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 HerstellprozesseIn numerous machine tools for workpieces, there are particularly high requirements the speed as well as the accuracy of the Adjustment between workpiece and tool * The manufacturing processes are a clear example of this

für elektronische Schaltungselemente, bei denen im Zuge der fortschreitenden Miniaturisierung 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 derauiger Elemente ist daher, daß die Positionierung des Werkstücks in bezug auf das Werkzeug mit höchster Präzision und großer Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.for electronic circuit elements, where the dimensions of the progressive miniaturization of the individual components as well as the distances between the components and the conductors are getting smaller and smaller and with which accordingly on a single element an ever larger one Number of components is housed. Prerequisite for an economical production of the same Elements is therefore that the positioning of the 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 Leitungsverbindungen 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 Elektronenstrahigeräts entspricht, so erfolgt anschließend die Einstellung des Elektronenstrahls auf den zu bearbeitenden Bereich des Elements (Feineinstellung). By the US-PS 32 67 250 a device for controlling the relative position between a tool is and a workpiece in which, e.g. individual components of a microminiaturized element to meet the above requirements first the workpiece using an adjustable workpiece carrier, ζ. B. a table on a certain position is preset (coarse setting) in which a machining process is carried out shall be. Once the workpiece table has reached this position, preferably 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).

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 in 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.Based on this prior art, the invention is based on the object of providing a device for Setting the relative position between the tool and the workpiece to create the setting with high Speed and with respect to a predetermined position, such as a reference point, with the highest achievable accuracy is feasible. This task is the introductory part of a facility mentioned training according to the invention by the in the characterizing part of claim 1 specified features solved.

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 Kiemen durchgeführt wird, welches die größere Masse aufweist, während nachfolgend zur Feineinstellung das andere Element, mit der kleineren Masse, verändert wird, welches dementsprechend auch eine genauere Einstellung ermöglicht.Here, the invention makes itself, as in the prior art Technology, the respective mass ratios and adjustment options of workpiece and tool by initially making a coarse setting with that gill is carried out, which the has greater mass, while the other element, with the smaller one, is subsequently used for fine adjustment Mass, is changed, which accordingly also enables a more precise setting.

Gemäß der Erfindung wird zur Einstellung der 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 F eineinstellung, und zwar des Werkzeugs oder des Werkstücks, je nachdem, welcher Träger die geringere Masse aufweist. Hierbei ergibt sich die Möglichkeit, in Anpassung an die Besonderheiten des Werkstücks, des durchzuführenden Bearbeitüngsvofganges und der beiderseitigen Massen und Ausführungen der Antriebe den Fehlersignal-Toleranzbereich Unterschiedlich zu wählen, je nachdem, welcher Grenzbereich für die zweistufige Einstallung der günstigste ist Die erfindiingsgemäße Einrichtung ist somit äußerst flexibel, was ihrer Einsetzbarkeit für unterschiedlichste Werkstücke Und Bearbeitungsvorgänge zugute kommt.According to the invention, the relative position between the tool and the workpiece is already set the target position of the workpiece is specified in the coarse setting and by comparing the actual position with the Nominal position determines an error signal which is evaluated to control the actuator for the coarse setting will. After a predetermined limit value has been reached for the error signal, this takes place the fine setting of the tool or the Workpiece, depending on which carrier has the lower mass. This gives you the option of using Adaptation to the particularities of the workpiece, the machining process to be carried out and the Mutual masses and designs of the drives vary in the error signal tolerance range choose, depending on which border area is the most favorable for the two-stage housing The facility is therefore extremely flexible, which means that it can be used for a wide variety of workpieces And machining operations benefit.

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

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 and determines the speed the change in position and, if the change in position is sufficiently slow, switches 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- π 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 means of electrical deflection devices is used as a tool, so, according to a preferred embodiment of the invention, the electrical deflection devices can be influenced by the residual error signals when the standstill detector responds.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher 2" erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. explained.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zum Einstellen der Relativlage zwischen Werkzeug und Werkstück.Fig. 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. 2A, 2B und 2C,F i g. 2 the assembly of the F i g. 2A, 2B and 2C,

Fig.2A. 2B und 2C ein detailliertes Blockschaltbild der Einrichtung gemäß Fig. 1,Fig. 2A. Figures 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 /-Richtung, joF i g. 3 is a partial side view of a work table drive in the X and / direction, jo

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 Werk- j> Itückträger. im folgenden als Koordinatentisch 11 bezeichnet, liegt. Der Koordinatentisch 11 wird angetrieben durch Motoren 12 und 13. welche ihn gemäß einer ν m einer Steuerungseinheit 100 ausgegebenen Positionsadresse steuern. Dabei wird die X-Koordinate der Adresse der Bearbeitungsposition am Werkstück W über die Leitung 101 dem yY-Servokreis 20 und die /-Koordinate über die Leitung 102 dem V-Servokreis 103 zugeführt. Die Information über den Stellungs-Ist-Wert kommt zu den Se.vokreisen über 4-, Rückkopplungsleitungen 204 und 1034 zurück. Eine Geschwindigkeitsrückführung findet über Leitung 124 und 134 statt.The 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, is located. The coordinate table 11 is driven by motors 12 and 13, which according to a ν m of a control unit 100 to control it position address outputted. The X coordinate of the address of the machining position on the workpiece W is fed to the yY servo circuit 20 via the line 101 and the / coordinate is fed to the V servo circuit 103 via the line 102. The information about the actual position value comes back to the se.vocircuits via 4, feedback lines 204 and 1034. A speed feedback takes place via lines 124 and 134.

Die Servokreise 20 sowit 103 sind so eingestellt, daß die Motoren 12 und 13 angehalten werden, sobald sich in das Werkstück W innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches befindet, d. h. wenn der Nachlauffehler, die Differenz zwischen Soll-Wert und Ist-Wert genügend klein geworden ist.The 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 Cann das Werkzeug 10 so einstellen, daß es in bezug auf das Werkstück genau richtig steht.The rather small error that remains after that will be - ,, fed to the tool controls 75 and 104, which cann adjust the tool 10 so that it with respect to the workpiece is just right.

Da die zur Positionierung notwendigen Elemente der beiden Koordinatenrichtüngen einander völlig entsprecnen, ist es ausreichend, nur die Elemente einer Koordinate zu beschreiben.Since the elements of the two coordinate directions necessary for positioning correspond completely to one another, it is sufficient to describe only the elements of a coordinate.

Ein Teil des Koordinatentisches 11 ist in Fig.3 dargestellt, Der Tisch besteht aus einer oberen Plattform 114 und einer unteren Plattform 115, Die Plattform 115 ist auf ehirm Antrieb 14 fest montiert. Dieser Antrieb umfaßt einen Motor 12, der die Welle 125 dreht und dadurch eine Bewegung in der Richtung 144' hervorruft. Die Plattform 114 ist auf ähnliche Weise mit dem Motor 13 verbunden, der seinerseits auf der Plattform 115 befestigt ist und die Plattform 114 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. erfülltPart of the coordinate table 11 is shown in FIG shown, the table consists of an upper platform 114 and a lower platform 115, the Platform 115 is permanently mounted on a drive 14. This drive includes a motor 12 which rotates shaft 125 and thereby movement in that direction 144 'causes. The platform 114 is similar Manner connected to the motor 13, which in turn is mounted on the platform 115 and the platform 114 in with respect to the platform 115 in the direction 115 'perpendicular to the plane of the drawing. Of the drive described can be formed by any type of cross table, which is through the Purpose of use given requirements for stiffness, play, inertia, resonance etc. are met

Das Werkzeug 10 der Fig. 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 184 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 154, der durch bekannte Mittel sowohl vertikal bewegt werden kann, damit der Bohrer am Werkstück W angreift, als auch horizontal, wobei dies sowoh1 manuell oder automatisch geschehen kann In t- i g 4 ist das Bohrfutter 18 auf einer Platte 2 montiert, die im Rahmen 154 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-Achsen. 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, which in the present example has a drill chuck 18 with a clamped drill 184, which is to be precisely adjusted with respect to the workpiece W arranged on the coordinate table 11. The micro-positioning table 15 consists of a frame 154 which can be moved by known means, both vertically, so that the drill bit on the workpiece W engages, and horizontally, and this both with a can be done 1 manually or automatically in T ig 4 is the chuck 18 mounted on a plate 2 which is suspended in the frame 154 by leaf springs 1. The leaf springs transmit a high force in the direction of the Z-axis and far lower but equal forces in the direction of the X- and Y-axes. The plate 2 can be moved by drive elements 4 and 5 in the frame proportionally to the force exerted by them.

Der .Y-Servokreis 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 A"-Werkzeugsteuerung 75 ab. Dadurch wird das Werkzeug in bezug auf das Werkstück genau positioniert.The .Y servo circuit 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 "position", with a certain tolerance, and then enters the remaining error ( Residual error) to the A "tool control 75. As a result, the tool is precisely positioned 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 Leiturg 124 ein Geschwindigkeitssignal auf den Tachoverstärker 224 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 244 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. In box 21, FIG. 2C shows the table drive with the motor 12. The tachometer 22 belongs to the motor 12, the can form a unit with this and via the Leiturg 124 a speed signal to the Speedometer amplifier 224 outputs. The amplified speedometer signal is sent to motor driver 23 via line 125 returned. The motor amplifier 24, which is controlled by the motor driver 23, guides the motor 12 The power required for operation is supplied via line 244 and thus closes the servo control circuit. The drive 21 can also be referred to as a servo drive with tachometer damping.

Ah 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 diesrr je nach dem auf der Leitung 234 anliegenden Signal sein Ausgangssignal erhöht oder abschwächt.Ah tacho amplifier is used by an operational amplifier which is adapted in such a way that it eliminates the disturbances that for example generated by collector brushes, suppressed and a voltage signal that the motor speed is proportional, gives off. The signal is supplied to the motor driver 23 so that this rr depending on the signal present on the line 234 increases or decreases its output signal.

Das Positionssignal auf der Leitung 234 kann, wenn nötig, durch einen f.opschalter 25 unterbrochen und damit der Mo'or angehalten werden. Der Stop-Schalter 25 ist ein gewöhnlicher Ein/Aus-Schalter.
= Mit dem Stop-Schalter 25 verbünde:! ist ein Bandstopfilter 26, dem über Leitung 264 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 Bandstöpfilter 26 für ein Amplitudenminimum bei dieser Frequenz eingestellt.
The position signal on line 234 can, if necessary, be interrupted by a f.op switch 25 and thus the motor can be stopped. The stop switch 25 is an ordinary on / off switch.
= Connect with the stop switch 25 :! is a bandstop filter 26 to which the position signal is fed via line 264, which signal passes through the bandstop filter 26 and the stop switch 25. The band stop filter 26 suppresses the natural resonance of the ΛΎ drive. If, for example, the table has a resonance at 50 Hz, the band plug filter 26 is set for an amplitude minimum at this frequency.

Das Positiönssignal kann dein -Y-Sefvökreis 20 an sich in analoger oder digitaler Form zugeführt werden. Die höhe Präzision der digitalen Darstellung soll hier vorgezogen werden. Demzufolge ist es notwendige das Signal für den Motor von digitaler in analoge Parsteiiuhgsweise Umzuwandeln. Das geschieht im Digital/Analög-konverter 27, Fjg.2B. Der Konverter empfängt ein digitales Signal in binär codierter bezimaldarsiellung, 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 21B an den Funktionsgenerator 28 weiter. Der Funktionsgenerator, der eine Quadratwurzel-Funktion erzeugt, differentiiert das Positionsdifferenzsignal, das die Entfernung anzeigt, über die die Servorsteuerung den Tisch zu bewegen hat. Der Funktionsgenerator 28 empfängt also eine Einiranaccnannilno CÜS dsf ΕΠίΓαΓΓϊΙ^Π'1' ZWiSChsfi dwf 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 -Y-Sefvökreis 20 per se in analog or digital form. The high precision of the digital representation should be preferred here. Therefore it is necessary to convert the signal for the motor from digital to analog part. This is done in the digital / analog converter 27, FIG. 2B. The converter receives a digital signal in binary coded bezimaldarsiellung, which is the difference; represents 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 21B. The function generator, which generates a square root function, differentiates the position difference signal, which indicates the distance over which the servo controller is to move the table. The function generator 28 thus receives an iranaccnannilno CÜS dsf ΕΠίΓαΓΓϊΙ ^ Π ' 1 ' ZWiSChsfi dwf the target position and the actual position of the table at any time. The first derivative of a position with respect to time is the speed. Since 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.

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 Inc., 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 with sudden changes at start, middle and To dampen the end of a step. (This drive impulse function has been described in the literature on drive cams discussed in detail, see Cams Design, Dynamics, and Accuracy by H. A. Rothbart, John Wiley & Sons Inc., New York, 1956, Chapter 2. The text 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 11 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 the to the bandstop filter 26 and thus the signal supplied to the motor driver 23 is limited. The control amplifier 29 is on the desired gain set, for example by the control unit 100 via the line 29/4, if the Coordinate table 11 approaches the desired position. Three conditions exist under which a stop signal is supplied to the stop switch 25 so that the motor driver 23 does not continue to drive the 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 E*,dlagenschalter und2. the positive E *, counter 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 30/4 vom Stophaltekreis 35, der anzeigt, daß der Koordinatentisch 11 die gewünschte Lage erreicht hat; einen zweiten Eingang 3OB, 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 30/3 bewirkt bei der Stoplogik eine Polaritätsumkehr, um aus den Endlagen herauszufahren. Der Ausgang der Stoplogik 30 führt über die Leitung 25/4 zum Stopschalter 25.F i g. Figure 2C shows stop logic circuit 30, the four Has inputs: the input 30/4 from the stop-hold circuit 35, which indicates that the coordinate table 11 the has reached the desired location; a second input 30B, which indicates that the coordinate table 11 is in the has moved positive direction to the end of the web, and a third input 3OC for the negative end of the web. A fourth input 30/3 causes a with the stop logic Polarity reversal in order to move out of the end positions. The output of the stop logic 30 leads over the line 25/4 to 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 Zustand des Slopschaltcrs 25 und damit des Motors \2 gezeigt, das aus den TTL Moduln G 1, G 2 Und C 3 besteht. G i kann als Hexadezimalinvcrter ausgebildet sein, der 6 Ein- und 6 Ausgänge aufweist. Er treibt den Modul G2, j der zwei Doppeleingang-NAND-Gates enthält, und seinerseits den Modul G3, einen vier Eingangs-NAND-Gate antreibt. Die Ausgänge vom Modul G I sind stets den Eingängen entgegengesetzt Die Wirkung der NAND-Logik G2 und G3 besteht darin, daß nur dann kein Ausgangssignal existiert, wenn alle Eingänge ein Signal führen. Ein einzelner oder mehrere signalfrcic Eingänge werden also stets ein Ausgangssignal erzeugen.The stop logic 30 thus acts as an interface between the various sources for stop signals and the stop switch 25, which keeps any signal away from the motor driver 23 and thus stops the motor 12. In Fig. 5 shows the switching network for the state of the slop switch 25 and thus of the motor 2 , which consists of the TTL modules G 1, G 2 and C 3. G i can be designed as a hexadecimal inverter that has 6 inputs and 6 outputs. It drives module G 2, which contains two double- input NAND gates, and in turn drives module G3, a four-input NAND gate. The outputs from module G I are always opposite to the inputs. The effect of the NAND logic G 2 and G3 is that there is only no output signal if all inputs carry a signal. A single or several signalfrcic inputs will therefore always generate an output signal.

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

is Stopschalter 25 beeinflussen kann, können folgendermaßen beschrieben werden.is stop switch 25 can affect, can be as follows to be discribed.

1. Beim Stellungsstop, wenn der Koordinatentisch 11 sich auf der Soll-Stellung oder in ihrer unmittelbaren Nähe befindet, erscheint ein Signalhoch am Eingang 30/4 der Stoplogik 30, das vom Stopschalter 35 herrührt. Das Hoch gelangt zum Inverter G 1-4, der ein Signaltief an einem der Eingänge der NAND-Schaltung G3 bewirkt Obwohl G3 drei weitere Eingänge hat. wird das Tief an einem Eingang unabhängig vom Signalzustand der anderen Eingänge jedenfalls ein Hoch am Ausgang 25/4 bewirken.1. When the position is stopped, when the coordinate table 11 is in the target position or in its immediate vicinity, a high signal appears at the input 30/4 of the stop logic 30, which originates from the stop switch 35. The high goes to the inverter G 1-4, which causes a signal low at one of the inputs of the NAND circuit G3 , although G3 has three other inputs. the low at one input will cause a high at output 25/4 regardless of the signal status 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 30ß hoch, weil über den Widerstand R 1 eine positive Spannung zugeführt wird. Wird das positive Ende der Tischbahn erreicht, dann liegt ein Tief-Signal am Inverter G 1B, wodurch ein Hoch-Signal an einem der Eingänge von G2A liegt. Da der Motor sich notwendigerweise in positiver Richtung gedreht2. If the positive end stop, which occurs when the coordinate table 11 for whatever reason reaches the end of its path and actuates a limit switch located there and not shown in the drawing, causes the motor to stop. If the coordinate table 11 does not hit the limit switch, the input 30ß is high because a positive voltage is fed through the resistor R 1. If the positive end of the table track is reached, then a low signal is applied to the inverter G 1 B, whereby a high signal is applied to one of the inputs of G2A . Because the motor is necessarily rotating in a positive direction

imttt., Ot uci £~ciuticiictiigaiig jvu ι itui.ii, wuuufk.u der zweite Eingang der NAND-Schaltung G2A erregt wird. Der Ausgang dieser NAND-Schaltung ist daher tief, wodurch wiederum ein Hoch am Ausgang 25/4 der NAND-Schaltung G3 erzeugt wird. imttt., Ot uci £ ~ ciuticiictiigaiig jvu ι itui.ii, wuuufk.u the second input of the NAND circuit G2A is excited. The output of this NAND circuit is therefore low, which in turn produces a high at output 25/4 of NAND circuit G3.

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 G1B ein logisches Tief-Signal auf, das ein Hoch am Eingang der NAND-Schaltung G2S erzeugt. Da der Motor 12 sich vorher notwendigerweise in negativer Richtung drehte, ist das Zeichensignal am Eingang 30Cl ein logisches Tief, das am Inverter GlCanliegt 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 25/4 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 1 B a logic low signal on, which produces a high at the input of NAND circuit G2S. Since the motor 12 previously necessarily turned in the negative direction, the sign signal at the input 30CL is a logic low, which at the inverter therefore GlCanliegt At the upper input of the NAND circuit G2B is a high, so the output of G2B by G3 is low, and thus a high output signal arises on line 25/4

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 each limit switch interrupts the movement as soon as the coordinate table 11 moves too far moved in its direction The limit switch only interrupts the movement in its direction and does not hinder backward movement. It is also clear that all three stop conditions have a high output of the

NAND-Schaltung C3 erzeugen. Dieser Hoch-Ausgang beeinflußt über Leitung 25Λ den Stopschalter 25, der den Motor 12 stillsetzt.Generate NAND circuit C3 . This high output influences the stop switch 25 via line 25Λ, which stops the motor 12.

Damit der Digital/Analog-Konverter 27 auf einem Eingang 27 A in Form eines binär-codierten Dezimalsignals di» 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 Eingang 31,4, 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-lstwertgeber 40 die Ist-Stellung des Werkstückes angezeigt erhält. Der digitale Fehlergenerator 31 ist an sich bekannt, er soll jedoch nachfolgend anhand der Fig. 6 bis 9 erklärt werden.So that the digital / analog converter 27 is fed to an input 27 A in the form of a binary-coded decimal signal di »difference between the target position and the actual position of the work table or workpiece, a comparison device 31, hereinafter referred to as an error generator 31 designated, provided. The error generator 31 in FIG. 2B contains an input 31, 4 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 will be explained below with reference to FIGS. 6 to 9.

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« 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 31/4. bezeichnet, nach dem Neuner-Komplement-Verfahren abgezogen. Die Differenz wird im D/A-Konverter 27 als Analog-Signal dargestellt und dem Motortreiber 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 known as "carry back". 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, denoted by B in the drawing, for example 31 B, is derived from the value of the nominal position, denoted as A in the drawing, such as 31/4. referred to, deducted 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 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 üucifiüaaig, ca 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-ICompIement-Methode ist jedoch vorteilhaft, da die Zehner-Komplement-Methode zusätzliche Schaltungen erfordert, und soll daher anhand der F i g. 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 üucifiüaaig, ca would, however, be additional logic required to add the 1 to the complemented number when using the nine's complement method is not required. 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. The Neuner ICompIement Method however, it is advantageous because the tens's complement method adds additional circuits requires, and should therefore be based on the F i g. 6 to 9 are described.

Fig.6 zeigt ein Blockschema des Fehlergenerators 31. Die Eingänge A erhalten die Adresse der gewünschten Tischposition des Soll-Wertes. Die Eingänge Serhalten die Adresse der tatsächlichen Position, des Ist-Wertes. Jedes Eingangspaar führt auf eine BCD-Addierschaltung 32A bis 32Λ/. Jede Addierschaltung hat einen Ausgang auf eine Neun-Komplement-Schaltung 33Λ bis 33ΛΓ. 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 F i g. 6 die Stelle mit niederstem Wert mit LSD (!east significant digit) und die Stelle mit höchstem Wert mit MSD (most significant digit) bezeichnet Jeder BCD-Addierkreis 32Λ bis 32Nhat einen Übertragseingang (CI) und"einen Übertragsausgang (CO); diese Ein- bzw. Ausgänge sind mit dem Addierer der vorhergehenden bzw. der nachfolgenden Stufe verbunden. Der Übertragsausgang CO der letzten Stufe 32/V, 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 33N geht.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 Ser contain the address of the actual position, the actual value. Each pair of inputs leads to a BCD adding circuit 32A to 32Λ /. Each adder circuit has an output on a nine's complement circuit 33Λ to 33ΛΓ. The difference, the output of the nine's complement circuits, is the binary-coded decimal number which corresponds to the difference between the target value and the actual value address, ie the error. For the sake of easier understanding, FIG. 6 denotes the digit with the lowest value with LSD (! East significant digit) and the digit with the highest value with MSD (most significant digit). Each BCD adding circuit 32Λ to 32N has a carry input (CI) and a carry output (CO); this one The carry output CO of the last stage 32 / V, which processes the digit with the highest value (MSD), is coupled to the inverter 34, its output to the inputs G of the nine complement circuits 33/4 through 33N goes.

Außerdem führt der 1I Übertrag ,der Stelle höchstenIn addition, the 1 I carry, the highest digit, leads

'. Wertes auch zum Übertragseingang Cl der Stelle niedersten Wertes 32/4 zurück. Ferner wird dasselbe Signal noch als Vorzeichenihdikator auf einen eigenen Ausgang geführt. Jeder ß-Eingang eines Addierkreises wird über eine eigene Neun-Komplement-Schaltung 3151 bis 3IBN geführt, bevor sie den Addierkreis als Signal B' erreicht. Dem Eingang A wird das 5 Minuend'Signal und dem Eingang ßaus 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 33 yV vorgenommen. '. Value also to the carry input Cl of the lowest value digit 32/4. In addition, the same signal is sent to its own output as a sign indicator. Each ß-input of an adder circuit is passed through its own nine-complement circuit 3151 to 3 IBN before it reaches the adder circuit as signal B ' . The 5 minuend signal is fed to input A and the subtrahend signal to input ßaus, 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 carried out in the nine-complement circuits 33/4 to 33 yV.

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 2' 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 31 £ hat drei Eingänge von den Stellen 2\ 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 '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 31D. The NOR circuit 31 £ has three inputs from positions 2 \ 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 Kompl.Complete BCDBCD 2'2 ' 2'2 ' 2"2 " Kompl.Complete 2-'2- ' 2'2 ' 11 40 Zahl40 number Zahlnumber 00 00 00 2'2 ' 00 00 11 99 2'2 ' 00 00 11 11 00 00 00 00 88th 00 00 II. 00 11 11 II. 11 45 '45 ' 77th 00 00 11 11 00 11 11 00 4J 2 4J 2 66th 00 11 00 00 00 11 00 11 33 55 00 11 00 11 00 11 00 00 44th 44th 00 II. 11 00 00 00 11 11 55 33 00 11 II. 11 00 00 II. 00 50 650 6 22 00 00 00 00 00 00 00 11 50 7 50 7 11 00 00 00 11 00 00 00 00 88th 00 11 00 99 11

2° wird immer invertiert zur Komplementierung.
21 wie nie invertiert zur Komplementierung.
2 ° is always inverted for complementation.
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 33A 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 335 oder 33 C gesetzt ist Wenn also der G-Eingang und die UND-Schaltungen auf Null stehen, wird die am Eingang anstehende Zahl auf Neun komplementiert.A nine-complement circuit 33A is shown in detail in FIG 33 C is set If the G input and the AND circuits are set to 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 C2" bezeichnet Die Exklusiv-ODER-Schaltung 33£> hat im wesentlichen dieselbe Funktion wie die UND-Schaltungen 335 und 33'Cünd einen Inverter, Um das 2°-Bit zu komplementieren. Das 2'-Bit bedarf nur einer Leitung, da es nicht invertiert wird. Die BGD-Addierschaltungen 32/4 bis 32jV können, wie F i g. 9 zeigt, aus üblichen Bauteilen hergestellt werden. Zwei bekannte BGD-Ad-■dierer können gemäß der Zeichnung zusammengefügt werden. Die Eingänge zum ersten Addierer 36/4 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 designated by C2 " and the non-complemented positions by C2". The exclusive-OR circuit 33 £> has essentially the same function as the AND circuits 335 and 33'Cünd an inverter, ° -bit to complement. The 2 'bit only needs one line because it is not inverted. The BGD adding circuits 32/4 to 32jV can, as shown in FIG. 9 shows, can be made from conventional components. Two known BGD adders ■ can be put together as shown in the drawing. The inputs to the first adder 36/4 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 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 bcireiiciiu die Position des Koordinaientisches 11 während jeder Zeit. Dazu enthält er ein Positionsregister 41, Fig. 2B, das ein Signal der Ist-Adresse des Koordinatentisches 11 in BCD-Codierung auf die Leitung 41Λ überträgt. Die Leitung verzweigt sich in 41/41 und 41/4 2. Der Zweig 414 1 liefert den 5-Eingang für den Fehlergenerator 31, der in bezug auf F i g. 6 bis 9 beschrieben wurde. Der Zweig 41/4 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 with signals indicating the position of the coordinate table 11 during any 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 41Λ transmits. The line branches into 41/41 and 41/4 2. Branch 414 1 supplies the 5 input for the error generator 31, which with respect to FIG. 6 to 9 has been described. Branch 41/4 2 becomes only used if the control system is arranged accordingly. Various tax systems are still supposed to to be discribed. The position register 41 has a second output to an actual value display, which the indicates the actual address of the table so that the operator can operate the machine manually can intervene at any time. The position register 41 receives its signal from an electronic one Reading head 43, which interacts optically with the movable scale 44 and continuously shows the exact position of the Coordinate table 11 fixed with respect to a 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 Aiiflr.;siing liefert al« Hip analngp 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, since the digital form is more suitable for data processing and has a higher aiiflr.; siing provides al «hip analngp 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 optischen Beugungsgittern bevorzugt. Wenn zwei ■ pitter 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. For a more accurate reading, however, a position indicator is used preferred with optical diffraction gratings. When two ■ pitter 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-Konverter27und 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 Fehler^gnal vom Fehlergenerator 31 auch über die Leitung 382? zum Stopgenerator 38. In seiner einfachsten Form ist der Stopgenerator 38 p.ine Vergleicher-Schaltung, die das Fehlersignal mit einem vorgegebenen Wert vergleicht und, wenn derselbe unterschritten wird, ein Signal über Leitung 38/4 an den Stophaltekreis übermittelt, der seinerseits über die Leitungen 355 und 30/4 die Stoplogik 30, die in Fi 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 consists of the difference between the actual position of the coordinate table 11 and the target position depends if this error signal is sufficiently small or is equal to zero, the stop switch 25 is to be actuated by the stop logic and thereby the flow of information to the Motor 12 interrupted and motor 12 stopped « will. In order to achieve this, the error signal from the error generator 31 also goes over the line 382? to the Stop generator 38. In its simplest form, the stop generator 38 is a comparator circuit that does the Compares the error signal with a predetermined value and, if it falls below the same value, a signal above Line 38/4 transmitted to the stop hold circuit, which in turn via lines 355 and 30/4 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 Ausnutzung eines Vorzeichen-Wechsels beim Fehlersignal, ausgenützt werden könnten, um den Motor 12 stillzusetzen. Auch könnte vom Tachoverstärker 22/4 der Differentialquotient des Tachometersignals gewonnen werden, der immer kleiner wird, je mehr die Ist-Position sich der Soll-Position nähert, und seine Richtung ändert, wenn diese überschritten wird, um den Motor 12 stillzusetzen.It will be understood that other methods of stopping the engine 12, such as the use of a Sign change in the error signal could be used to shut down the motor 12. Even could be obtained from the tacho amplifier 22/4 of the differential quotient of the tachometer signal, the becomes smaller, the closer the actual position approaches the target position, and its direction changes when this is exceeded in order to shut down the motor 12.

Um die Stoplogik 30 bei den erforderlichen Bedingungen festzuhalten, ist ein Stopschalter 35 vorgesehen, weicher der Stoplogik 30 ein andauerndes Stopsignal liefert, selbst, wenn die auslösende Stopbe· dingung nicht mehr andauert Daher muß dem Stopschalter 35 über die Leitung 35Λ 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 durch 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 istIn order to hold the stop logic 30 in the required conditions, a stop switch 35 is provided provided, the stop logic 30 has a continuous one Provides a stop signal even if the triggering stop condition no longer lasts Stop switch 35 are fed a start signal via line 35Λ 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 move the target position through it. Without the stop switch 35, the stop signal would then stop, and so would the motor 12 would drive the coordinate table 11 backwards again and thus cause the control to oscillate. that is just to be avoided. The stop switch 35 is designed so that it not only, as described, works automatically but can be activated manually by an operator at any time, if necessary

Fig. 10 zeigt die Detailschaltung des Stopschalters 35. Ein Startsignal am Eingang 35/4, das vom Automatisch/Handschalter 50 und somit von der Steuereinheit 100 herkommt, setzt den Flip-F.jp 35£ Apr Hoc Start-S*O"-Si"r;2! 355 ar.hsbt, das auf der. Eingang 3OA der Stoplogik 30 (vgl. F i g. 10, 2B und 2C) geführt wird. Das Startsignal 35Λ stellt auch den Flip-Flop 35F zurück, dessen Ausgang 35D auf die NAND-Schaltung 35G und die UND-Schaltung 35// zurückgeht die beide den Flip-Flop 35E ansteuern. Ein Rückstellausgang 35C der invers zum Signal 35D ist, geht zurück auf den Automatisch/Handschalter 50, um den Zustand des Stopkreises 35 und damit des Motors 12 anzuzeigen.Fig. 10 shows the detailed circuit of the stop switch 35. A start signal at the input 35/4, which comes from the automatic / manual switch 50 and thus from the control unit 100, sets the flip-F.jp 35 £ Apr Hoc Start-S * O "- Si "r; 2! 355 ar.hsbt that is on the. Input 3OA of the stop logic 30 (see Fig. 10, 2B and 2C) is performed. The start signal 35Λ also resets the flip-flop 35F, the output 35D of which goes back to the NAND circuit 35G and the AND circuit 35 // which both control the flip-flop 35E. A reset output 35C, which is the inverse of the signal 35D, goes back to the automatic / manual switch 50 in order to display the state of the stop circuit 35 and thus of the motor 12.

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 45Λ vom Positionsregister führt die Stellen mit niedrigstem Wert (LSD) zu. Der LSD-Eingang geht auf zwei Reihen Inverter, die erste Reihe enthält die inserter 46Λ und 465, die zweite Reihe die Inverter 47/4,475,47Cund 47£>. Zwischen 46/4 und 465 liegt der Kondensator 46C gegenüber Erde, zwischen Invertern 475 und 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, but before the tool can start machining, it must be ensured that the coordinate table 11 has come to a complete standstill. Detector 45, which interacts directly with the X and Y tool control circuits 75 and 104 as well as the position register 41 The standstill detector 45 is shown in detail in Fig. 12. The input signal on line 45Λ from the position register carries the digits with the lowest value (LSD) to. The LSD input goes to two rows of inverters, the first row contains the inserters 46Λ and 465, the second row contains the inverters 47 / 4,475,47C and 47 £>. Between 46/4 and 465 the capacitor 46C is opposite ground, the capacitor is between inverters 475 and 47C in the second row

IlIl

47E gegenüber Erde. Beide Reihe« führen auf den Eingang 1 de,r UND-Schaltung 48 sowie der NOR-'■ixhaltung 49. Beide Reihen führen auch übers K.reu& auf den Eingang 2 der UND-Schaltung sowie der NOR-Schaltung. Die Ausgänge 48/4 und 49/4 führen auf eine ODER-Schaltung 50', deren Ausgang 455 anzeigt, daß der Koordinalentisch 11 ganz zurrt Stillstand gekommen ist. Für die nachfolgende Erklärung wird das Eingangssignal von der Leitung 45/1 mit M, der Ausgang des inverters 46£> mit N und derjenige des Inverters 47D mit Pbezeichnet. Sowohl Mals auch Pgehen auf die Eingänge der UND- und der NOR-Schaltung.47 E opposite earth. Both rows lead to the input 1 de, r AND circuit 48 and the NOR circuit 49. Both rows also lead via K.reu & to input 2 of the AND circuit and the NOR circuit. The outputs 48/4 and 49/4 lead to an OR circuit 50 ', the output 455 of which indicates that the coordinate table 11 has come to a complete stop. For the following explanation, the input signal from the line 45/1 is denoted by M, the output of the inverter 46 £> is denoted by N and that of the inverter 47 D is denoted by P. Both M and P go to the inputs of the AND and NOR circuits.

Die Schaltung der Fig. 12 stellt fest, wenn das letzte Bit des Positionsregisters für eine bestimmte Zeit Δ, aufgehört hat, sich zu verändern. Wie ersichtlich, folgt N •uf Mnach, wenn dieses von Tief auf Hoch geht. Es tritt jedoch eine Verzögerung Δ, infolge des Kondensators 46Caui, wenn M von Hoch nach Tief geht. Umgekehrt folgt P auf M, wenn M von Hoch nach Tief geht, hat jedoch eine Verzögerung A1, wenn M von Tief nach iHoch geht. Solange M seinen Zustand rascher als der Zeit Δ, entspricht ändert, kann Mnicht gleich P werden. Wenn Maber langsamer als Δ, entspricht ändert, wird M gleich P. Demzufolge wird der Ausgang auf Leitung 455 hoch, sobald der Eingang für länger als Δ, einen seiner Zustände einhält Durch Änderung der Kondensatoren 46C und 47£ 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 455abgeben.The circuit of FIG. 12 determines when the last bit of the position register has stopped changing for a certain time Δ. As can be seen, Nfollows M when it goes from low to high. However, there is a delay Δ, due to capacitor 46Caui, as M goes high to low. Conversely, P follows M when M goes high to low, but has a delay A 1 when M goes low to iHigh. As long as M changes its state faster than the time Δ, M cannot become equal to P. But if M changes slower than Δ, M equals P. Accordingly, the output on line 455 goes high as soon as the input holds one of its states for longer than Δ. By changing the capacitors 46C and 47 £, this time can be adjusted. If the lowest value digit in the position register 41 changes due to the damping of the drive, that is to say slowly enough, the standstill detector 45, that is, a standstill signal on line 455, is output.

Die Automatisch/Handschaltung 50 besteht hauptsächlich aus einer Anzahl von Schaltern, die entweder durch die Bedienungsperson oder durch die nachfolgend au 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 NAND-Schalter 32 betätigt. Die SchaUci 5t unü 52 können beispieiswei-K aus einem Flip-Flop oder einem Relais bestehen, dessen Ausgang eine Anzahl von Schaltern betätigt, um Information vom Automatik-Eingang Ai bis A 4 oder »om manuellen Eingang Mi bis MA der Steuerung luzuleiten. Wenn die Schalter 51 und 52 durch ein Hoch-Signal betätigt werden, so bewirkt ein Hoch-Signal auf der Leitung 50,4 die Betätigung des Schalters Sl, ein Tief-Signal jedoch wegen des Inverters 54 die letätigung des Schalters 52. Der NAND-Schalter 51 «ehaltet die Signale Ai, Λ2, A3, Λ4 auf die NAND-Tore 53Λ, B, Cund N, während die Signale M1, M2, M3 und M4 abgeschaltet sind. Ein logisches Tief am Inverter 54 hingegen verbindet die Signale M1 bis M 4 mit den Blocks 53 und schaltet die Signale A 1 bis A 4 ab. Die Schaltungen 53Λ bis 53iV 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 described below. A portion of the auto / manual shift 50 is shown in FIG. 11 shown in detail. It has a signal input 50A which originates 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 NAND switch 32 for manual operation. The SchaUci 5tunü 52 can consist, for example, of a flip-flop or a relay, the output of which actuates a number of switches in order to pass information from the automatic input Ai to A 4 or from the manual input Mi to MA of the control. If the switches 51 and 52 are actuated by a high signal, a high signal on the line 50, 4 causes the switch S1 to be actuated, but a low signal, because of the inverter 54, causes the switch 52 to be actuated. Switch 51 «e holds the signals Ai, Λ2, A3, Λ4 on the NAND gates 53Λ, B, C and N, while the signals M 1, M2, M3 and M4 are switched off. A logic low at inverter 54, on the other hand, connects signals M 1 to M 4 with blocks 53 and switches off signals A 1 to A 4. The circuits 53Λ to 53iV thus receive either the input signals of the automatic control or those of the manual control.

In F i g. 11 sind die Ausgänge der NAND-Schaltungen 53Λ bis N mit denselben Ziffern bezeichnet, die die Leitungen in F i g. 2 bezeichnen. Die NAND-Schaltung 53Λ ist also über die Leitung 29A mit dem Regelverstärker 29 verbunden und regelt diesen, wenn erforderlich, auf geringe Motorgeschwindigkeit Die NAND-Schaltung 532? liefert ihr Ausgangssignal 54, das sich auf die Leitungen 54 und 35Λ 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 M1 öder A 1 gehen auf eine Anzahl Von NAND-Schaltungen 53/V, deren Ausgänge über die Leitungen 31 die Soll-Positionssignale für den Köordinatentisch 11 liefern.In Fig. 11, the outputs of the NAND circuits 53Λ to N are denoted by the same numbers as the lines in F i g. 2 denote. The NAND circuit 53Λ is thus connected to the control amplifier 29 via the line 29A and, if necessary, regulates it to a low motor speed. The NAND circuit 532? supplies its output signal 54, which branches to lines 54 and 35Λ, to fine gate circuit 76 and for triggering stop switch 35. NAND circuit 53C resets position register 41 via line 55. The lines M 1 or A 1 go to a number of Von NAND circuits 53 / V, the outputs of which supply the setpoint 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 53Λ bis N aufweisen, das Eingangsinformation wie beispielsweise den Ausgang 4551 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 53Λ to N , which can receive input information such as the output 4551 of the standstill detector 45. The output of the position register 41 or the stop switch 35 is also attached for certain purposes. The output of the NAND circuits processing this information would then have to be divided up in a manner similar to that of 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 4552 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 54Λ vom Ausgang des Hand/Automatisch Schalters 50. Der zweite Eingang der UND-Schaltung kommt über Leitung 3551 vom Stopschalter 35, dessen Signal hoch ist, wenn der verbleibende Positionsfehler innerhalb der Lagetoieranz ist Der dritte Eingang der UND-Schaltung kommt über Leitung 4552 om 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 99Λ einWhen the stop switch 35 has shut down the motor 12 and the standstill detector 45 has given a corresponding display signal to the tool 10 via the line 4552, the tool 10 can be deflected to eliminate the remaining error between the target position and the actual position compensate for the workpiece in relation to the tool. The fine gate circuit 76, which enables the fine control and the tool control 75 of FIG. 1 belongs. The lowest value digits of the error signal are fed to the digital converter 80, which controls the tool driver 90, which initiates the movement of the tool 10. Fig. 13 shows the details of the arrangement. The fine gate circuit 76 contains two AND circuits 77 and 78 and a gate circuit 79. The AND circuit 77 receives the first control signal via line 54Λ from the output of the manual / automatic switch 50. The second input of the AND circuit comes via line 3551 from the stop switch 35, the signal is high, if the remaining position error within the Lagetoieranz the third input of the AND circuit comes via line 4552 om stop detector 45. the output 77A of the AND circuit reaches 77 as a first input to AND circuit 78th The second input of the AND circuit 78 comes from the fine adjustment circuit 97, which has the AND circuit 98 and the inverter 99. The input of the inverter 99 leads on line 99Λ

so Signal dann, wenn die Soll-Adresse 5' gleich der Ist-Adresse A 'ist. Existiert aber eine Differenz zwischen diesen Adressen, dann ist der Ausgang 995 des Inverters 99 hoch, so daß zusammen mit dem Hoch-Signal auf Leitung 77Λ 1 die UND-Schaltung 78 geöffnet ist und ein Hoch-Signal auf Leitung 78Λ 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 von Schritten für den Schrittmotor ermittelt Der Konverter 82 ist im wesentlichen eine Addierschaltrng. Der Multipliziererso signal when the target address 5 'is equal to the actual address A '. But if there is a difference between these addresses, then the output 995 of the inverter 99 is high, so that together with the high signal on line 77Λ 1, the AND circuit 78 is opened and a high signal on line 78Λ generates the AND -Circuits 79 opens. The output signal A 'of the error generator 31 arrives at the AND circuits 79 via the lines 31C. This signal is fed to the digital converter 80 via the line 81. Line 81 has four wires per digital digit, each with one bit for the values 2 ° to 2 3 to lead. 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 by multiplication. The converter 82 is essentially an adder circuit. The multiplier

83 kann als 4-Bit · 4-Bit Parallel-Binär-Multiplizierer ausgebildet werden. Der Ausgang des Mukiplizierers 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 Irr pulse für Zähler 92 über Leitung 93fi 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 5'ist, wie bei 91/4 und 91B angezeigt ist Die Ausgänge des Vergleichers 91 v/erden dem Motortreiber 94 zugeführt, der je nachdem das als Schrittmotor ausgebildete Antriebselement 5 vorwärts oder rückwärts antreibt83 can be used as a 4-bit x 4-bit parallel binary multiplier be formed. The output of the multiplier 83 leads to 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 Irr pulse for counter 92 via line 93fi. The counter 92 adds or subtracts the received Pulses from the stored number, depending on whether the target address is larger or smaller than the actual address 5 'is as indicated at 91/4 and 91B The outputs of the comparator 91 v / earth is supplied to the motor driver 94, which as a stepper motor as the case may be trained drive element 5 drives forward or backward

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 995 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 which is connected to both the fine adjustment circuit 97, i.e. the inverter 99, as well as via branch 995 to automatic / manual switching. As already noted, the comparator delivers a high signal on this line if the target address is the same as the actual address

Die Steuereinheit 100 Fig. 1 enthält eine automatische Steuerung und eine Handsteuerung zur Beeüflussung 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 Fern zuführen. Die Handsteuerung kann eine Schreibmaschinentastatur, eine Telefonwählscheibe oder einen ähnlichen Geber zur Weitergabe der Information enthalten.The control unit 100 Fig. 1 includes 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 remotely. The hand control can be a typewriter keyboard, a telephone dial or similar transmitter to pass on the information contain.

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 29/4 beeinflußt wird, den Zustand der Feintorschaltung 76 und anderer Teile des Systems, wie Polaritätsänderungsbedingungen, die Betätigung eines Endschalters usw.Of course, other control devices can also be used. For example, Fig. 15 shows a process control computer 120, which via its output lines 121 the desired address information to circuit 50. The circuit 50 in turn gives the actual address as well as various Status signals are returned to the process control computer 120 via lines 122 and 123. the Status signals relate, for example, to the control status of the amplifier 29, which is controlled by the line 29/4 is affected, the state of the fine gate circuit 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 ein τ DatenverarbeitungEsystem 124 gesteuert werden. Dieses letztere kann einen Ausgang 125 auf eine Schnittstelleneinheit 126 haben, um über die Leitungen 127 Information beispielsweise an den Digitalkonverter 80 weiterzugeben. Dadurch kann die Bearbeitung durchThe process control computer 120 can be controlled by a τ data processing system 124. This the latter can have an output 125 to an interface unit 126 in order to be able to use the lines 127 to pass information on to the digital converter 80, for example. This allows editing through

in das Werkzeug gesteuert werden, nachdem dieses in bezug auf das Werkstück Win genaue Bearbeitungsstellung gebracht wurde. Eine Anzeige, die diesen Vorgang veranlaßt, kann von der Feinstellungsschaltung 97 gegeben werden. Die beschriebene automatischebe controlled in the tool after this precise machining position with respect to the workpiece Win was brought. An indication which causes this process can be provided by the fine adjustment circuit 97 are given. The described automatic

π Steuerung kann durch die Handsteuerung überbrückt werden, die über die Handeingabe 128 erfolgt, welche über die Leitungen 128Λ und 128ZJ dieselben Operationen veranlassen kann wie der Rechner 120. Ein Eingang zur Handeingabe erfolgt über die Tastatur 129, welche über die Leitung 129/4 auch die Schnittstelleneinheit 126 beeinflußt, um das Werkzeug zu steuern.π control can be bridged by the manual control which is carried out via the manual input 128, which carries out the same operations via the lines 128Λ and 128ZJ can cause such as the computer 120. An input for manual input is via the keyboard 129, which The interface unit 126 is also influenced via the line 129/4 in order to control the tool.

Das Werkzeug selbst und die Werkzeugsteuerung können verschiedene Formen aufweisen. Im vorliegenden Beispiel steuert der Digital/Analogkonverter 80, in Fig. 14 als BOA bezeichnet, das Werkzeug. Das Werkzeug besteht aus einem Elektronenstrahl 133, der über Ablenkplatten 131 und 132 von der elektrostatischen Ablenkeinrichtung 90/4 so gesteuert wird, daß er auf die genaue Position des Werkstückes W auftrifft,The tool itself and the tool control can have different shapes. In the present example, the digital / analog converter 80, designated as BOA in FIG. 14, controls the tool. The tool consists of an electron beam 133, which is controlled via deflection plates 131 and 132 by the electrostatic deflection device 90/4 in such a way that it strikes the exact position of the workpiece W,

3n und dort die gewünschte Bearbeitung ausführt Diese Ausführungsart kann mit der von Fi g. 15 zusammenarbeiten. Das Datenverarbeitungssystem 124 sorgt zunächst für die genaue Einstellung des Elektronenstrahles in bezug auf das Werkstück. Dieser kann darauf beispielsweise eine integrierte Schaltung in ein entsprechend vorbereitetes Silizium-Halbleiterchip einzeichnen. Die Feinstellungsschaltung 974 der Fig. 14 kann dieselbe wie die Schaltung 97 der Fig. 13 sein. Sie wird wirksam, wenn die Differenz zwischen Soll-Adresse und3n and carry out the desired processing there The type of execution can be compared with that of Fi g. 15 work together. The data processing system 124 initially ensures the precise setting of the electron beam in relation to the workpiece. This can then, for example, an integrated circuit in a corresponding Draw in the prepared silicon semiconductor chip. The fine adjustment circuit 974 of FIG. 14 can be the same as circuit 97 of FIG. she will effective if the difference between the target address and

w Ist-Adresse gleich Null oder ein genügend kleiner Wert ist. Die elektrostatische Ablenkeinrichtung ist ein gewöhnlicher Operationsverstärker. w The actual address is zero or a sufficiently small value. The electrostatic deflector is an ordinary operational amplifier.

llicr/u K) Blatt Zeidiininucnllicr / u K) sheet Zeidiininucn

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Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Einrichtung zum Einstellen der Relativlage zwischen Werkzeug und Werkstück an Bearbeitungsmaschinen mit einem ersten Stelltrieb zur Grobeinstellung, der mit einem Werkstückträger in Antriebsverbindung steht, und mit einem zweiten, in zwei Koordinaten wirkenden Stelltrieb zur Feineinstellung, der mit dem Werkzeug in Wtrkverbindung steht, wobei die anzufahrenden Stellungen des Werkstückträgers von einer Steuereinheit vorgebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuereinheit (100) jeweils der Sollage des Werkstückträger (11) in bezug auf einen maschinenfesten Referenzpunkt entsprechende Signale in zwei Koordinaten (X, Y) ausgebbar sind, die mit der Ist-Lage des Werkstückträgers (11) in bezug auf den Referenzpunk' entsprechenden Signalen eines Lage-Istwertgebers (40) in einer Vergleichseinrichtung (31) vergleichbar sind, deren Ausgangssignale als Fehlersignale die Motoren (12,13) des Stelltriebs für den Werkstückträger (11) steuern, daß beim Erreichen von vorgegebenen Grenzwerten für die Fehlersignale der Werkstückträger (11) stillsetzbar ist und der Stillstand des Werkstückträger (11) von einem Stillstand-Detektor (45) erfaßbar ist und daß beim Ansprechen des Stillstand-Detektors (45) die Antriebselemente (4, 5; 131,132) des Werkzeugstelltriebs von den Pestfehlersignalen der Vergleichseinrichtung (31) steuerbar sind, wodurch das Werkzeug (18Λ; 133) im Sinne dei Verringerung der Restfehlersignale bis zu deren Beseitigung von einer vorgegebenen Ausgangslage aus in die genaue Relativlage zum Werkstück f H^bringbar ist.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 Wtrk connection with the tool, wherein the positions of the workpiece carrier to be approached can be specified 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) in a comparison device (31), whose output signals as error signals, the motors (12, 13) of the actuator for the workpiece carrier ( 11) control that when reaching preset limit values n for the error signals 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 plague error signals of the comparison device (31), whereby the tool (18Λ; 133) can be brought from a predetermined starting position into the exact position relative to the workpiece f H ^ in the sense of reducing the residual error signals until they are eliminated. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Motor (12, 13) des Werkstücktiäger-Stelltriebes ein Stoplogikschaltkreis (30) zugeordnet ist. der mit einem Stopschalter (25) in Wirkverbindung steht, der beim Auftreten einer Stopbedingung die Zufuhr des Fehlersignals zum Motor-Regelkreis (21) unterbricht.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that each motor (12, 13) of the workpiece holder actuator a stop logic circuit (30) is assigned. with a stop switch (25) in There is an operative connection, the supply of the error signal to the occurrence of a stop condition Motor control circuit (21) interrupted. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stillstand-Detektor (45) mit dem Lage-Istwertgeber (40) verbunden ist. die Geschwindigkeit der Lageänderung ermittelt und bei genügend langsamer Lageänderung eine Femtorschaltung (76) von Grob- auf Feineinstellung umschaltet.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the standstill detector (45) with the actual position value encoder (40) is connected. the speed of the change in position is determined and if the position change is slow enough, a femtor switch (76) from coarse to fine adjustment switches. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3 mit einem durch elektrische Ablenkeinrichtungen lageeinstellbaren Elektronenstrahl als Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Ablenkeinrichtungen (9OA. 131,132) bei Ansprechen des Stillsland-Detektors (45) von den Restfehlersignalen beeinflußbar sind.4. Device according to one of claims I to 3 with one by electrical deflection devices position-adjustable electron beam as a tool, characterized in that the electrical deflection devices (9OA. 131, 132) when responding of the stillland detector (45) can be influenced by the residual error signals.
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US4273482A (en) * 1978-07-03 1981-06-16 Conti-Form Machine Tools Limited Automatic tool-moving machine
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