DE2502784A1 - Vorrichtung zur interpolation von bahnkurven - Google Patents

Vorrichtung zur interpolation von bahnkurven

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DE2502784A1
DE2502784A1 DE19752502784 DE2502784A DE2502784A1 DE 2502784 A1 DE2502784 A1 DE 2502784A1 DE 19752502784 DE19752502784 DE 19752502784 DE 2502784 A DE2502784 A DE 2502784A DE 2502784 A1 DE2502784 A1 DE 2502784A1
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DE19752502784
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Rolf Helkenberg
Eckart Dipl Ing Tietze
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur Interpolation von Bahnkurven Zusatz zu Patentanmeldung P 24 57 669.0 Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patent (Patentanmeldung P2457669.0) zur Interpolation von Bahnkurven,mit dem an mindestens zwei Stellglieder Steuerimpulse ausgegeben werden, deren Anzahl und Frequenz von Bestimmungsgrößen abhängt, die sich auf die Koordinatenwerte von anzufahrenden Bahnpunkten, die Art der zu durchlaufenden Bahn und die Geschwindigkeit beziehen, mit der die Bahn durchlaufen werden soll, indem eine der resultierenden Bahngeschwindigkeit, entsprechende erste Impulsfolge erzeugt wird, und die Koordinatenwerte geprüft werden und bei tfbereinstimmung an beide Stellglieder gleichzeitig Steuerimpulse mit gegenüber der Frequenz der ersten Impulsfolge verminderter Frequenz ausgegeben werden, während bei Nichtübereinstimmung dem Stellglied, in dessen zugeordneter Koordinatenrichtung der größere Koordinatenwert des Bahnpunktes liegt, die Steuerimpulse mit der Frequenz der ersten Impulsfolge und dem anderen Stellglied eine Impulsfolge mit im Verhältnis des kleineren zum größeren Eoordinatenwert untersetzter Frequenz zugeführt werden, wobei für verschiedene Koordinatenverhältnisse mindestens ein Bereich vorgesehen ist, in dem die Frequenz der Steuerimpulse für die Stellglieder vermindert werden kann, und wobei aus der Charakteristik der zeitlichen Aufeinanderfolge von Steuerimpulsen die Frequenzverminderung bestimmt und die Frequenz in der durch den Bereich vorgegebenen Weise bei gleichzeitig an beide Stellglieder ausgegebenen Steuerimpulsen vermindert wird.
  • Bei einer bekannten Vorrichtung zur Interpolation von Bahnkurven, der eine resultierende Bahngeschwindigkeit durch ein Programm vorgegeben wird, sind Mittel vorhanden, mit denen aus den Signalen, die den Lageregelkreisen als Regelabweichungen zugeführt werden, die Bahngeschwindigkeit berechnet und mit dem Sollwert verglichen wird. Diese Mittel umfassen eine Rechenschaltung, mit der die Quadrate der Regelabweichungen, die Summe dieser Quadrate und aus der Summe die Quadratwurzel bestimmt wird (DU-iS 17 63 466).
  • Mit den im Hauptpatent (Patentanmeldung P 2457669.0 ) beschriebenen Maßnahmen ist es möglich, ohne eine Berechnung von Quadraten, tuadratsummen und Quadratwurzeln die zur Einhaltung einer gleichbleibenden mitt leren Bahngeschwindigkeit erforderliche Beeinflussung der an die Stellantriebe ausgegebenen Steuersignale zu erzielen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ausübung des eingangs erwähnten Verfahrens zu entwickeln, durch die bei geringem schaltungstechnischem Aufwand mit Interpolatoren die Steuersignale für die Stellglieder erzeugt werden können.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste Impulsfolge einem Eingang eines phasenstarren Regelkreises zuführbar ist, an den die Takteingänge der Je Antriebsachse angeordneten Interpolatoren angeschlossen sind, denen jeweils ein Xoordinatenwert des Bahnpunkts vorgebbar ist und die.eine Frequenzuntersetzung im Verhältnis des Koordinatenwerts mit einer Konstanten ausführen, daß die Ausgangssignale der Interpolatoren einem UND-Glied und einem für die Impulsfolge mit der größeren Frequenz durchlässigen Diskriminator zuführbar sind und daß die Ausgänge des Diskriminators und des UND-Glieds mit einer Xontrollschaltung in Verbindung stehen, in der die Charakteristik der zeitlichen Aufeinanderfolge der Steuerimpulse geprüft und Je nachdem Ergebnis die Frequenz der ersten Impulsfolge oder eine gegenüber dieser um 6/5 oder 7/5 veränderte Frequenz dem phasenstarren Regelkreis zuführbar ist.
  • * an sich bekannten Mit bekannten Interpolatoren kann eine Impulsfolge zur Verfügung gestellt werden, deren Anzahl Impulse die zwischen zwei vorgegebenen Bahnpunkten zurückzulegenden Wegeinheiten und deren Frequenz die Geschwindigkeit, mit der die Bahn durchlaufen werden soll, bestimmen. Die Frequenz der am Interpolatorausgang verfügbaren Impulsfolge ergibt sich dabei nach folgender Beziehung aus der Eingangsimpulsfolge: n fa = fe wobei mit fa und fe die Frequenzen der Ausgangs-und Eingangsimpulsfolgen, mit n ein Koordinatenwert des anzufahrenden Bahnpunkts und mit K eine Konstante bezeichnet ist (DU-AS 12 15 965).
  • Die Konstante K hängt vom Aufbau des jeweiligen Interpolators ab. Mit dem phasenstarren Regelkreis ist es möglich, die Frequenzen der Impulsfolgen an den Ausgängen der Interpolatoren mit den für die Einhaltung einer mittleren konstanten Bahngeschwindigkeit erforderlichen Frequenzen zu synchronisieren. Aufwendige Maßnahmen zur Herstellung der Synchronisation sind nicht erforderlich.
  • In einer.bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die von den Interpolatoren ausgegebenen Impulse gleiche oder annähernd gleiche Phasenlagen aufweisen und daß als Diskriminator ein ODER-Glied verwendet ist. Diese Anordnung, die bei einer Ausgabe der Steuerimpulse mit ungefähr gleicher Phasenlage eingesetzt werden kann, zeichnet sich durch ihren besonders einfachen Aufbau aus.
  • Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß der Diskriminator zwei D-Flipflops aufweist, deren.
  • Takteingänge jeweils mit einem Ausgang der Interpolatoren verbunden sind, und deren D-Eingänge mit einem einer logischen "1" zugeordneten Signal beaufschlagt sind, daß die Löscheingänge, der Flipflops je an den Takteingang des anderen Flipflop angeschlossen sind, daß die Ausgänge der Flipflops je mit einem NOR-Glied verbunden sind, daß der Ausgang Jedes NOR-Gliedes auf den Eingang des anderen rückgekoppelt und auf einen Eingang eines weiteren Flipflops geführt ist, dessen zweiter Eingang gemeinsam mit einem Eingang des an das Flipflop angeschlossenen NOR-Glieds mit dem Takteingang des Flipflop verbunden ist und daß die weiteren Flipflops an ein NOR-Glied angeschlossen sind, das den Ausgang speist.
  • Auch bei unterschiedlichen Phasenlagen der von den beiden Interpolatoren abgegebenen Steuerimpulse: findet in dieser Anordnung eine Synchronisation zwischen der dem phasenstarren Regelkreis zugeführten Frequenz und der mit der höheren Frequenz ausgegebenenipustlgerbei geringem schaltungstechnischem Aufwand statt.
  • Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben.
  • Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Interpolationsvorrichtung für die Ausgabe von Steuerimpulsen an zwei Stellglieder, Fig. 2 ein Schaltbild einer Anordnung zur Einstellung der Frequenz der den Interpolatoren zuführbaren Impulsfolgen, Fig. 3 ein Schaltbild eines Diskriminators, der an die Interpolatoren angeschlossen ist.
  • Interpolationsvorrichtungen werden häufig bei numerischen Werkzeugmaschinensteuerungen benutzt, um Lage- und Drehzahl sollwerte an nachgeschaltete Drehzahlregelkreise auszugeben, die Stellglieder enthalten. Die in Form von Impulsen erzeugten Lage- und Drehzahlsollwerte können auch direkt Stellgliedern zugeführt werden, die als Schrittmotore ausgebildet sind. Auf einem nicht näher dargestellten Datenträger sind Bestimmungsgrößen gespeichert, die sich auf die Koordinatenwerte von anzufahrenden Bahnpunkten, die Art der zu durchlaufenden Bahn und die resultierende Geschwindigkeit beziehen, mit der die Bahn durchlaufen werden soll.
  • Eine Interpolationsvorrichtung enthält einen Xaktgenerator 3, der einen Sieb-Multiplizierer 4 speist, dessen Eingang 5 über eine nicht dargestellte Lese-und Speicherschaltung der Wert " die Bahngeschwindigkeit vorgegeben wird. Im Siet-Multiplizierer 4 wird eine Impulsfolge erzeugt, deren Frequenz der resultierenden Bahngeschwindigkeit proportional ist.
  • Diese Impulsfolge wird über den Ausgang 53 des Sieb-Multiplizierers 4 einem Umschalter 6 zugeführt, der drei Ausgänge aufweist, an die Impulsuntersetzer 7,8,9 angeschlossen sind, in demiJeweils die Brequenz der Eingangsimpulsfolge um 1/5, 1/6, 1/7 vermindert wird. Die Ausgänge der Impuls untersetzer 7,8,9 speisen ein ODER-Glied 10, das einen Ausgang 54 aufweist.
  • Dem ODER-Glied 10 ist ein Eingang eines phasenstarren Regelkreises 52 nachgeschaltet, dessen Ausgang mit den Takteingängen zweier Interpolatoren 14,15 verbunden ist.
  • Der Interpolator 14 wandelt die Frequenz der Taktimpulse nach der Beziehung : fa = fe . n um, wobei mit fa, fe die Frequenzen der Ausgangs- und Eingang impulse, mit n ein Koordinatenwert eines Bahnpunkts und mit E die Konstante des Interpolators bezeichnet ist. Im Interpolator 15 findet eine Änderung der Frequenz der Eingangsimpulse nach der Beziehung fa = fe ' x statt. Mit m ist der zweite Eoordinatenwert eines durch ein kartesisches Eoordinatensystem best I-mmten Bahn-punkts bezeichnet, Die Werte n bzw. m werden den Interpolatoren 14,15 über Eingänge 16,17 zugeführt Es sei angenommen, daß die Interpolatoren 14,15 ihre Steuerimpulse mit gleicher oder annähernd gleicher Phasenlage ausgeben. Der-Interpolator 14 speist ein nicht dargestelltes Stellglied, das ein Werkzeug oder einen Werkstückträger in der X-Koordinatenrichtung antreibt. Die Ausgangssignale des Interpolators 15 werden einem Stellglied zugeführt, das den Werkstückträger oder das Werkzeug in Y-Koordinatenrichtung antreibt. An die Ausgänge der Interpolatoren 14,15 sind als Diskriminator ein ODER-Glied 18 sowie ein UND-Glied 19 angeschlossen. Der Ausgang 55 des ODER-Glieds 18 ist an eine Kontrollschaltung 21 und an den zweiten Eingang des phasenstarren Regelkreises 52 angeschlossen, dem ein Eingang eines Phasenkomparators 57 nachgeschaltet ist, an dessen zweiten Eingang das ODER-Glied 10 angeschlossen ist. Der Phasenkomparator 67 speist einen aus einem Kondensator 59 und einem Widerstand 60 bestehenden TieSpaß-fs mit dem der Eingang eines spannungsgesteuerten Oszillators 58 verbunden ist, der die Uaktsignale für die Interpolatoren 14,15 liefert, die im Aufbau dem in der DU-AS 12 15 965 beschriebenen Interpolator entsprechen können. Der Ausgang 56 des UND-Glieds 19 ist an die Kontrollschaltung 21 angeschlossen, in der die Charakteristik der Aufeinanderfolge der Steuerimpulse an die Stellglieder geprüft und Je nach dem Ergebnis der Prüfung der Impulsuntersetzungsfaktor durch Verstellung des Kontakts des Schalters 6 eingestellt wird.
  • In Fig. 2 ist eine Anordnung dargestellt, bei der eine Frequenzunterteilung mit Hilfe eines Zählers 22 möglich ist, der an Stelle des Schalters 6, der Impulsunterteilungsschaltungen 7,8,9 und des UND-Glieds 10 zwischen den Anschlüssen 53 und 54 angeordnet ist. Der Zähler 22 ist voreinstellbar und auf Rückwärtszählung geschaltet.
  • Den Voreinstelleingängen sind ODER-Glieder 23 vorgeschaltet, von denen nur eines in Fig. 2 dargestellt ist. Jedes ODER-Glied 23 enthält drei Eingänge, die von UND-Gliedern 24,25,26 gespeist werden. In Fig. 2 ist von den UND-Gliedern 24, 25,26 jeweils nur eines gezeigt, Jedes der UND-Glieder 25,24 weist zwei Eingänge auf.
  • Den ersten Eingängen der UND-Glieder 24,?5 werden über Schaltelemente 27,28 Signale zugeführt, die den binär kodierten Zahlen 6 und 7 entsprechen.
  • Die UND-Glieder 26 enthalten je einen Eingang und zwei Sperreingänge. Den Eingängen der UND-Glieder 26 werden über Schaltelemente 29 Signale vorgegeben, die der binär kodierten Zahl 5 entsprechen.
  • Die zweiten Eingänge der UND-Glieder 24 sind an ein UND-Glied 30 angeschlossen, dessen einer Eingang mit einem Invertierglied 42 und dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines D-Flipflop 41 verbunden ist. Der D-Eingang des Flipflop 41 wird vom Ausgang 56 gespeist. Der Takteingang des Flipflop 41 wird gemeinsam mit dem Takteingang eines weiteren Flipflop 40 vom Ausgang 55 gespeist. Der D-Eingang des Flipflop 40 steht mit dem Ausgang des Flipflop 41 in Verbindung, an den ein Eingang eines zusätzlichen UND-Gliedes 31 angeschlossen ist, dessen Ausgang die zweiten Eingänge der UND-Glieder 25 speist. Der Ausgang des Flipflop 40 ist mit dem Invertierglied 42 und dem zweiten Eingang des UND-Glieds 31 verbunden. Die Sperre in gänge der UND-Glieder 26 sind je an die Ausgänge der UND-Glieder 30,31 gelegt.
  • Aus dem Sieb- Multiplizierer 4 gelangt eine der resultierenden Bahngeschwindigkeit proportionale Impulsfolge zum Zähleingang des Zählers 22. Zu Beginn der Bahninterpolation geben beide UND-Glieder 30,31 logische "O'uSignale ab. Die UND-Glieder 26 sind deshalb durchlässig. Dem Zähler 22 wird somit die Zahl 5 zugeführt. Durch die am Zähleingang einlaufenden Taktimpulse wird der vorgegebene Zählstand fortwährend vermindert, bis der Zählstand null erreicht ist. Bei diesem Zählstand entsteht am Ausgang 54 ein Taktimpuls, mit dem der phasenstarre Regelkreis 52 beaufschlagt wird. Der phasenstarre Regelkreis 52 führt eine Synchronisation hinsichtlich Frequenz und Phase zwischen den vom Zähler 22 ausgegebenen Taktimpulsen und derwenigen Steuerimpulsfolge durch, die von dem Interpolator 14 oder 15 abgegeben wird, dem der größere der beiden Koordinatenwerte n oder m vorgegeben wurde. Die Steuerimpulse mit der größeren Frequenz können entweder vom Interpolator 14 oder vom Interpolator 15 erzeugt werden.
  • In Abhängigkeit von den Koordinatenwerten n und m treten entweder zwei Steuerimpulse gleichzeitig oder nur ein Steuerimpuls auf, der vom Interpolator mit dem größeren Koordinatenwert abgegeben wird. Wenn beispielsweise nur ein Steuerimpuls entsteht, werden in beiden Flipflops 40,41 nur logische "O"-Signale gespeichert. Die an den Ausgängen der UND-Glieder 30,31 anstehenden Signale ändern sich daher nicht.
  • Deshalb bleiben die Und-Glieder 26 durchlässig.
  • In den Zähler 22 wird wieder die Zahl 5 eingegeben.
  • Treten zwei Steuerimpulse gleichzeitig auf, dann gelangt ein logisches "1" - Signal in das Flipflop 41.
  • An den Eingängen des UND-Glieds 30 stehen danach logische "1"-Signale an. Das UND-Glied 30 wird somit durchlässig. Durch das logische 't1"-Signal am Ausgang des Flipflop 30 werden die UND-Glieder 26 gesperrt und die UND-Glieder 24 für den Wert 6 geöffnet1 der in den Zähler 22 gelangt. Der Zähler 6 gibt nach dem sechsten Taktimpuls wieder einen Impuls am Ausgang 54 ab. Wenn anschließend zwei SteuErimpulse gleichzeitig an die Stellglieder abgegeben werden, speichern beide Flipflops 40,41 logische t'1"-Signale, die am Ausgang des UND-Glieds 31, eine logische t'1" hervorrufen. Dadurch werden die UNDiSlieder 24,26 gesperrt und die UND-Glieder 25 für den Wert 7 geöffnet, der dem Zähler 22 zugeführt wird. Tritt Jedoch an Stelle zweier Impulse nur ein Steuerimpuls am Ausgang 55 auf, dann gelangen eine logische "1" in dasFlipflop 40 und eine logische 11011 in das Flipflop 41.
  • Daher sperren beide UND-Glieder 30,31 , so daß die UND-Glieder-26 geöffnet werden und die Zahl 5 dem Zähler 22 zugeführt wird.
  • An Hand der Charakteristik der Aufeinanderfolge von Steuerimpulsen wird somit festgestellt, welche der drei möglichen Frequenzen ausgewählt und dem phasenstarren Regelkreis 52 vorgegeben wird. Wenn zwei gleichzeitig an die Stellglieder ausgegebene Steuerimpulse auftreten, nachdem zuvor ein Steuerimpuls aufgetreten ist, wird die Periodendauer dieser Steuerimpulse um den Faktor 6/5 erhöht. Folgen zwei gleichzeitig ausgegebene Steuerimpulse unmittelbar auf zwei derartige Steuerimpulse, dann wird die Periode dieser Impulse um den Faktor 7/5 vergrößert.
  • Dadurch wird die beim Durchlaufen der Bahnkurven erzielte mittlere Geschwindigkeit in Übereinstimmung mit der durch das Programm vorgegebenen resultierenden Bahngeschwindigkeit gebracht.
  • In Fig. 3 ist ein Diskriminator dargestellt, der an Stelle des ODER-Glieds 18 in die Schaltung gemäß Fig. 1 eingefügt wird und der zwei D-Flipflops 61,62 aufweist, deren Takteingänge Je mit einem Ausgang der Interpolatoren 61,62 verbunden sind. Die D-Eingänge der Flipflops 61,62 sind mit einem einer logischen 11111 zugeordneten Potential ständig bealEschlagt. Die Übernahme der an den D-Eingängen anstehenden Signale in die Flipflops 61,62 erfolgt mit den negativ gerichteten Flanken der Taktimpulse. Der Interpolator 14 ist neben dem Takteingang des Flipflop 61 noch an ein Invertierglied 63 und an Je einen Eingang von NOR-Gliedern 65,66 angeschlossen. Das Invertierglied 63 speist den Löscheingang des Flipflop 62.
  • Ferner besteht eine leitende Verbindung zwischen dem Ausgang des Interpolators 15 und dem Takteingang des Flipflop 62, einem Invertierglied 63 und Je einem Eingang von zwei NOR-Gliedern 67, 68. Das Invertierglied 63 ist an den Löscheingang des Flipflop 61 angeschlossen. Die Flipflops 61,62 speisen Je einen Eingang der NOR-Glieder 66,67. Die Ausgänge der NOR-Glieder 66,67 sind Jeweils auf einen Eingang des anderen NOR-Glieds rückgekoppelt. Das NOR-Glied 67 ist weiterhin an einen Eingang des NAND-Glieds 65 angeschlossen. Das NOR-Glied 66 steht mit einem Eingang des NOR-Glieds 68 in Verbindung.
  • Die NOR-Glieder 65,68 speisen je einen Eingang eines NOR-Glieds 69, das an den Ausgang 55 angeschlossen ist, der mit dem zweiten Eingang des Regelkreises 52 in Verbindung steht.
  • Wenn zuerst ein Steuerimpuls vom Interpolator 14 erzeugt wird, gelangt eine logische "1" in das Flipflop 61. Die dem NOR-Glied 66 vom Flipflop 61 zugeführte logische "1" erzwingt eine logische "O" am Ausgang. Durch diese logische "O" II und die vom Flipflop 62 abgegebene logische 11011 geht der Ausgang des NOR-Glieds 67 auf eine logische "1" 11 über. Vor diesem Umschalten des aus den NOR-Gliedern 66,67 bestehenden Flipflop liegen an den Eingängen des NOR-Glieds 68 logische 11011 und "1"-Signalq an. Das NOR-Glied 65 gibt vor dem Auftreten des vom Interpolator 14 erzeugten Impulses eine logische 1 ab, so daß an Ausgang 55 eine logische "O" herrscht. Mit dem Auftreten des Steuerimpulses entsteht am Ausgang des NOR-Glieds 65 eine logische "1", die am Ausgang des NOR-Glieds 69 für die Dauer des Steuerimpulses ansteht. Nach dem Abklingen des Steuerimpulses ist im Flipflop 61 eine logische "1" 11 und im Flipflop 62 eine logische 11011 gespeichert. Der Ausgang des NOR-Glieds 67 führt eine logische "1".
  • Erzeugt danach der Interpolator 14 einen weiteren Steuerimpuls, so wechselt das Ausgangssignal am NOR-Glied 65 von. einer logischen "1" zu einer logischen "O", so daß für die Dauer dieses Steuerimpulses am Ausgang 55 wieder eine logische .111 11 ansteht. Gibt anschließend der Interpolator 15 einen Steuerimpuls ab, dann gelangt eine logische "1" 11 in das Flipflop 62, während das Flipflop 61 gelöscht wird.
  • Durch die logische "1" am Ausgang des Flipflop 62 wird eine logische "O" II am Ausgang des NOR-Glieds 67 erzwungen, die aufgrund der weiteren am NOR-Glied 66 anstehenden Signale eine logische "1" am Ausgang des NOR-Glieds 66 hervorruft. Das NOR-Glied 65 wird demnach mit logischen "O" 11 -Signalen beaufschlagt und gibt eine logische "1" 11 am Ausgang ab. Am NOR-Glied 68 stehen nach der Einspeicherung der logischen "1" II in das Flipflop 62 eine logische "1" II und eine logische "O" an.
  • Das NOR-Glied 68 gibt daher eine logische 110 II ab. Daher findet am Ausgang keine Änderung der logischen 11011 statt. Tritt anschließend am Ausgang des Interpolators 14 ein neuer Steuerimpuls auf, so wird in der oben beschriebenen Weise am Ausgang 55 wieder ein logisches "1" -Signal für die Dauer des Steuerimpulses erzeugt.
  • Der aus den Elementen 61 bis 69 bestehende Diskriminator ist daher nur für die vom Interpolator 14 abgegebenen Steuerimpulse durchlässig, die für das vorstehend erläuterte Beispiel eine höhere Frequenz aufweisen als die vom Interpolator 15 stammenden Impulse. Wenn die vom Interpolator 15 ausgehenden Steuerimpulse eine höhere Frequenz als die Steuerimpulse des Interpolators 14 aufweisen, dann kehren sich die oben erläuterten Vorgänge um, d.h. der Diskriminator ist nur für die vom Interpolator 15 abgegebenen Steuerimpulse durchlässig.
  • Bei Verwendung des die Elemente 61 bis 69 enthaltenden Diskriminators findet; daher eine Synchronisation zwischen denjenigen Steuerimpulsen, die mit der größeren Frequenz erzeugt werden, und den am Eingang 54 auftretenden Impulsen statt. Die Phasenlage zwischen den von den beiden Interpolatoren 14,15 erzeugten Steuersignalen kann beliebig sein. Es ist nicht mehr erforderlich, daß die Steuerimpulse für die beiden Stellglieder ungefähr die gleichen Phasenlagen aufweisen.
  • Daher können an sich bekannte Interpolatoren benutzt werden, um die Steuerimpulse zu erzeugen.

Claims (7)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patent....
(Patentanmeldung P 2457669.0 ) zur Interpolation von Bahnkurven, mit dem an mindestens zwei Stellglieder Steuerimpulse ausgegeben werden, deren Anzahl und Frequenz von Bestimmungsgrößen abhängt, die sich auf die Koordinatenwerte von anzufahrenden Bahnpunkten, die Art der zu durchlaufenden Bahn und die Geschwindigkeit beziehen, mit der die Bahn durchlaufen werden soll, indem eine der resultierenden Bahngeschwindigkeit entsprechende erste Impulsfolge erzeugt wird, und die Koordinatenwerte geprüft werden und bei Übereinstimmung an beide Stellglieder gleichzeitig Steuerimpulse mit gegenüber der Frequenz der ersten Impulsfolge verminderter Frequenz ausgegeben werden, während bei Nichtübereinstimmung dem Stellglied, in dessen zugeordneter Eoordinatenrichtung der größere Koordinatenwert des Bahnpunkts.
liegt, die Steuerimpulse mit der Frequenz der ersten Impulsfolge und dem anderen Stellglied eine Impulsfolge mit im Verhältnis des kleineren zum größeren Koordinatenwert untersetzter Frequenz zugeführt werden, wobei für verschiedene Eoordinatenrerhältnisse mindestens ein Bereich vorgesehen ist, in dem die Frequenz der Steuerimpulse für die Stellglieder vermindert werden kann, und wobei aus der Charakteristik der zeitlichen Aufeinanderfolge von Steuerimpulsen die Frequenzverminderung-bestimst und die Frequenz in der durch den Bereich vorgegebenen Weise bei gleichzeitig an beide Stellglieder ausgegebenen Steuerimpulsen vermindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Impulfolge einem Eingang eines phasenstarren Regelkreises (52) zuführbar ist, an den die Takteingänge der Je Antriebsachse angeordneten Interpolatoren (14,15) angeschlossen sind, denen Jeweils ein Koordinatenwert des Bahnpunkts vorgebbar ist und die eine Frequenzuntersetzung im Verhältnis des Koordinatenwerts mit einer Konstanten ausführen, daß die Ausgangssignale der Interpolatoren (14,15) einem UND-Glied (19) und einem für die Impulsfolge mit der größeren Frequenz durchlässigen Diskriminator (18, 63....69) zuführbar sind und daß die Ausgänge (55,56) des Diskriminators (18,63... .69) und des UND-Glieds (19) mit einer Kontrollschaltung (21) in Verbindung stehen, in der die Charakteristik der zeitlichen Aufeinanderfolge der Steuerimpulse geprüft und Je nachdem Ergebnis die Frequenz der ersten Impulsfolge oder eine gegenüber dieser um 6/5 oder 7/5 veränderte Frequenz dem phasenstarren Regelkreis (52) zuführbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Interpolatoren (14,15) ausgegebenen Impulse gleiche oder annähernd gleiche Phasenlageno aufweisen und daß als Diskriminator ein ODER-Glied (18) verwendet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator zwei D-Flipflops (61,62) aufweist, deren Takteingänge Jeweils mit einem Ausgang der Interpolatoren (14,15) verbunden sind, und deren D-Eingänge mit einem einer logischen "1" zugeordneten Signal beaufschlagt sind, daß die Löscheingänge der Flipflops (61,62) Je an den Takteingang des anderen Flipflop angeschlossen sind, daß die Ausgänge der Flipflop (61,62) Je mit einem NOR-Glied (66,67) verbunden sind, daß der Ausgang jedes NOR-Gliedes auf den Eingang des anderen rückgekoppelt und auf einen Eingang eines weiteren Flipflops(65,68) geführt ist, dessen zweiter Eingang gemeinsam mit einem Eingang des an das Flipflop (61,62) angeschlossenen NOR-Glieds (66,67) mit dem Takteingang des Flipflop (61,62) verbunden ist und daß die weiteren Flipflops (65,68) an ein NOR-Glied (69) angeschlossensind, das den Ausgang (53) speist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der resultierenden Bahngeschwindigkeit proportionale Impulsfolge einem Eingang eines Umschalters (6) zuführbar ist, der drei Ausgänge aufweist, die je über eine Impulsuntersetzerschaltung (7,8,9), von denen die erste, an deren Ausgang die erste Impulsfolge verfügbar ist, die zweite. und die dritte jeweils ein Untersetzungsverhältnis von 1/5, 1/6, 1/7 aufweisen, mit einem ODER-Glied (10) verbunden sind, dem der eine Eingang des phasenstarren Regelkreises (52) nachgeschaltet ist, und daß die Kontaktlage gemäß der Prüfung der Charakteristik der Aufeinanderfolge der Steuerimpulse einstellbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Umschalters (6),der Impulsfrequenzuntersetzer (7,8,9) und des ODER-Glieds (10) ein voreinstellbarer Zähler (22) verwendet ist, in den Je nach dem Ergebnis der Prüfung der Charakteristik der Äufeinanderfolge der Steuerimpulse die Werte 5,6 oder 7 beim Zählerinhalt null eingebbar sind und der auf Rückwärtszählung umgeschaltet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Oder-Glied (18) Takteingänge zweier D-Flipflops (40,41) nvachgeschaltet sind, daß das UND- Glied (19) den D-Eingang des einen Flipflop (41),dessen nichtinvertierender Ausgang an den D-Eingang des zweiten Flipflop (40) angeschlossen ist, dessen Ausgang einerseits über ein Invertierglied (42) mit einem UND-Glied (30) und anderersetts mit einem weiteren UND-Glied (31) verbunden ist, dessen zweiter Eingang mit dem zweiten Eingang des ersten UND-Glieds (130) an den nichtinvertierenden Ausgang des Flipflop (41) angeschlossen ist, und daß über die UND-Glieder.(30,31) die Voreinstellung des Zählers (22) steuerbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der UND-Glieder (30,31) mit Sperreingängen von UND-Gliedern (26) und je mit Eingängen von UND-Gliedern (24,25) verbunden sind, daß die UND-Glieder (24,25,26) an Speicher (27,28, 29) angeschlossen sind, in denen die Voreinstellwerte für den Zähler (22) enthalten sind, und daß die UND-Glieder (24,25,26) über ODER-Glieder (23) an Voreinstelleingänge des Zählers (22) angeschlossen sind.
* speist
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2708979A1 (de) * 1977-03-02 1978-09-07 Messer Griesheim Gmbh Einrichtung zur drehzahl- oder vorschubregelung

Cited By (1)

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DE2708979A1 (de) * 1977-03-02 1978-09-07 Messer Griesheim Gmbh Einrichtung zur drehzahl- oder vorschubregelung

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