DE2601218A1

DE2601218A1 - Numerisches steuersystem zum redigierenden verarbeiten mehrerer serien von eingangsdaten

Info

Publication number: DE2601218A1
Application number: DE19762601218
Authority: DE
Inventors: Hajimu Kishi; Masashi Takahashi
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1975-01-20
Filing date: 1976-01-14
Publication date: 1976-07-22
Also published as: JPS5183982A; DE2601218C3; FR2298136A1; US4050001A; DE2601218B2; GB1514881A; FR2298136B1

Description

Numerisches Steuersystem zum redigierenden Verarbeiten mehrerer Serien von Eingangsdaten

Die Erfindung "betrifft ein numerisches Steuersystem zum redigierenden Verarbeiten mehrerer Serien von Eingangsdaten in eine Serie von Ausgangsdaten zur gleichzeitigen Steuerung mehrerer Befehlsempfänger, die eine gemeinsame Steuerachse aufweisen.

Bei den bekannten Systemen werden zur numerischen Steuerung mehrerer Befehlsempfänger mehrere numerische Steuervorrichtungen benötigt. Die Vielzahl von erforderlichen numerischen Steuervorrichtungen hat den Nachteil, daß die Gesamtkosten bei einem solchen Steuersystem relativ hoch sind. Weisen die zu steuernden Befehlsempfänger eine gemeinsame Steuerachse auf, ist es notwendig, zur Synchronisierung der numerischen Steuervorrichtungen Zeitsteuersignale auszutauschen. Durch diesen für die Synchronisation erforderlichen Signalaustausch wird das Steuersystem schwerfällig.

Es besteht daher die Aufgabe, ein numerisches Steuersystem kostengünstig auszubilden.

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Gelöst wird diese Aufgabe bei einem numerischen Steuersystem der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Anspruches 1.

Mit dem erfindungsgemäßen Steuersystem ist es möglich, mit nur einer numerischen Steuervorrichtung mehrere Befehlsempfänger zu steuern. Die Steuerschaltung zum redigierenden Verarbeiten umfaßt mehrere Eingänge, durch welche die Eingangsdaten für die entsprechenden Befehlsempfänger empfangen werden, mehrere A-Register, in welchen die von den Eingängen empfangenen Daten gespeichert werden, ein Komparator, in welchem die im Α-Register gespeicherten Daten verglichen werden, mehrere arithmetische Schaltkreise, in welchen die in den A-Registern gespeicherten Daten aufgrund des Ergebnisses des Vergleichs im Komparator verarbeitet werden und ein B-Register in welchem die verarbeiteten Daten der arithmetischen Schaltkreise kombiniert werden in eine Serie von in diesem Register zu speichernden Daten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Eine perspektivische Ansicht einer Fräsmaschine mit zwei Fräsköpfen, bei welcher das Steuersystem gemäß der Erfindung anwendbar ist.

Fig. 2A und Blockdiagramme einer Ausführungsform des Fig. 2B erfindungsgemäßen Steuersystems und

Fig. 3 ein Zeitdiagramm zweier Eingangsdaten und einer redigierten Serie von Daten in Abhänigkeit von Steuerintervallen bei einer gemeinsamen Steuerachse, beispielsweise der X-Achse.

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Die Fig. 1 zeigt die perspektivische Ansicht einer Fräsmaschine mit zwei Fräskopfen, die durch ein numerisches Steuersystem gemäß der Erfindung gesteuert wird. Der Fräskopf 10 ist steuerbar längs der drei Koordinatenachsen Σ, Y und Z, während der Fräskopf 12 steuerbar ist längs der drei Koordinatenachsen X, V und ¥. Dies bedeutet also, daß die beiden Fräsköpfe, also die beiden zu steuernden Befehlsempfänger eine gemeinsame Steuerachse aufweisen, nämlich die X-Achse. Ein Anwendungsbeispiel einer derartigen Fräsmaschine nach Fig. 1 ist das Fräsen von Tragflächen eines Flugzeugs, bei denen ein genau symmetrisches Bearbeiten erwünscht ist. Die beiden Fräsköpfe 10 und 12 müssen also zueinander synchron arbeiten.

Die Fig. 2A zeigt ein Blockdiagramm eines numerischen Steuersystems gemäß der Erfindung. Von einem ersten Papierstreifen 14a werden die Daten X, Y und Z bezüglich der Bewegung des ersten Kopfes 10 abgelesen. Von einem zweiten Papierstreifen Hb werden die Daten X, V und W bezüglich der Bewegung des zweiten Kopfes 12 abgelesen. Die beiden Köpfe 10 und 12 weisen also eine gemeinsame Achse X auf. Diese Daten X, Y, Z und X, V und W werden einem Redigierschaltkreis 16 zugeführt, in welchem diese Daten redigiert werden in eine einzige Serie von Daten X, Y, V, W und Z. Diese redigierten Daten X, Y, V, ¥ und Z werden einem konventionellen PulBinterpolationsschaltkreis 18 zugeführt, in welchem Interpolationsimpulse für jede der Achsen erhalten werden. Die Interpolationsimpulse werden über einen konventionellen Antriebsschaltkreis 20 jeweils jeder der entsprechenden Achsen X, Y, V, W und Z zugeführt.

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In Fig. 2B ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Redigierschaltkreises 16 in Fig. 2A gezeigt. Die beiden Eingangsschaltkreise 1 und 2 empfangen di^Eingangsdaten. In den "beiden A-Registern 3 und 4 werden die von den Eingangsschaltkreisen 1 und empfangenen Daten gespeichert. Der Komparator 5 vergleicht die in den beiden A-Registern 3 und 4 gespeicherten Daten. Mit 6 und 7 sind zwei arithmetische Schaltkreise gezeigt, in welchen die in den A-Registern 3 und gespeicherten Daten verarbeitet werden in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichs im Komparator 5. Im B-Register 8 werden die von den Schaltkreisen 6 und 7 verarbeiteten Daten kombiniert in eine Serie von Daten und werden dort gespeichert.

Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm, dessen Abszisse den Zeitablauf zeigt. Dieses Diagramm zeigt das zeitliche Redigieren von zwei Serien von X-Achseneingangsdaten in eine Serie von redigierten X-Achsendaten. Die beiden Serien von Eingangsdaten weisen zwei Datenblocks a-, ap bzw. b-, bp auf. Die Serie der redigierten Daten besteht aus vier Datenblocks C₁, C₂, c~ und c,.

Die Arbeitsweise des numerischen Steuersystems wird nachfolgend beschrieben.

Es sei vorausgesetzt, daß die Eingangsdatenblocks a^ und b₂ den Eingangsschaltkreisen 1 und 2 zugeführt und zum Zeitpunkt t=0 in den A-Registern 3 und 4 gespeichert werden. Der Datenblock a^ besteht aus den Daten ΔΊ.*, ΔΥ-j und /\Z.j. Der Datenblock b₁ besteht aus den Daten und 4W₁. Diese beiden Datenblocks a₁ und b₁

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werden im Komparator 5 miteinander verglichen um zu ermitteln, welcher Eingangsdatenblock in Bezug auf die gemeinsame Steuerachse, nämlich die X-Achse die kürzere Steuerzeit aufweist. Im gezeigten Beispiel nach Fig. 3 ist die Steuerzeit t-j des Eingangs da tenblocks a., kürzer als die Steuerzeit t₂ des Eingangsdatenblocks b.,, d.h. t.. kleiner als tp» so daß in diesem Fall der Eingangsdatenblock a^ erfaßt wird.

Aufgrund des Ergebnisses des Vergleichs im Schaltkreis 5 teilen die arithmetischen Schaltkreise 6 und 7 die Datenblocks a -j und b^ in Teildaten mit einer Störzeit t₁ und in restliche Teildaten, bestehend aus den jeweils verbleibenden Teilen dieser Daten. Da im gezeigten Beispiel der Datenblock a^ die Steuerzeit t^ aufweist, führt der arithmetische Schaltkreis 6 keine Teilung durch. Der arithmetische Schaltkreis 7 jedoch teilt den Datenblock b., in zwei Teildatenblocks b-,Η und b-,ρ auf, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Der Teildatenblock b.j.j weist die Steuerzeit t., auf, während die Steuerzeit des Teildatenblocks b-,ρ gleich (tp-t.,) ist.

Falls durch den Datenblock b₁ axiale Inkremente zu steuern sind und die Teildatenblocks b^ und b-,ρ ^repräsentiert werden durch4x-|, Av₁^w₁ für b^, und Ax₁₁JAv₁₁JAw₁₁, für Id₁₁, und Ax₁₂, ^v₁₂, 4 W₁₂ für b₁₂, dann sind folgende Beziehungen zu erfüllen:

Für den Teildatenblock b^

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Pur den Teildatenblock

- Δ

Falls das durch den Eingangsdatenblock a₁ zu steuernde X-Achseninkrement durch Δx„ repräsentiert wird, dann

wird diese Beziehung durch Ax_a = ^x₁ -j "befriedigt, da "beide Inkremente Δx_o und Ax₁₁ dieselbe Steuerzeit t₁ aufweisen.

Aufgrund der Verarbeitung in den arithmetischen Schaltkreisen 6 und 7 wird im B-Register 8 als erstes ein redigierter Datenblock C₁ gespeichert. Dieser Datenblock C₁ umfaßt axiale Inkremente AX₁,Ay₁, AZ₁ des Datenblocks a₁ vom arithmetischen Schaltkreis 6 und V-Achseninkrment Av₁ -j und das W-Achseninkrement Aw₁ -j des Datenblocks b^ vom arithmetischen Schaltkreis 7. Der Datenblock C₁ umfaßt also die Inkremente in den Eichtungen der X-, Y-, Z-, V- und W-Achsen. Der so im B-Eegister gespeicherte Datenblock C₁ wird verwendet als eine Serie von Daten zur simultanen Steuerung der beiden Fräskopfe 10 und 12 der in Fig. 1 gezeigten Fräsmaschine. Der Teildatenblock b₁₂, der durch Division im arithmetischen Schaltkreis 7 erhalten wurde, wird in das A-Register 4 zurückgeführt. Der im A-Register 3 gespeicherte Datenblock a-i ist nunmehr voll verarbeitet, so daß der Eingangsschaltkreis 1 ein Eingangstaktsignal erhält, das diesem Eingangsschaltkreis befiehlt, den nächsten Eingangsdatenblock a₂ abzulesen. In Abhängigkeit dieses Eingangstaktsignals liest der Eingangsschalt-

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kreis 1 den Eingangsdatenblock a₂ a"b und führt diesen dem A-Register 3 zu. Die Datenblocks a₂ und "b-jo» ^wel^che in den A-Registern 3 und 4 gespeichert sind, werden nunmehr im Komparator 5 verglichen und in der zuvor beschriebenen Weise verarbeitet, so daß nunmehr im B-Register 8 der redigierte Datenblock c^ gespeichert wird. Die Datenverarbeitung wird in entsprechender Weise wiederholt, so daß in aufeinanderfolgender Serie die redigierten Datenblocks c, und c. erzeugt werden.

Die vorliegende Erfindung wurde erläutert anhand eines Ausführungsbeispiels von zwei Befehlsempfängern, dargestellt durch die beiden Fräskopfe einer Fräsmaschine. Natürlich kann die Erfindung auch angewendet werden zur numerischen Steuerung einer Vielzahl von Befehlsempfängern mit einer gemeinsamen Steuerachse zur gleichzeitigen Steuerung dieser Befehlsempfänger.

Das System gemäß der vorliegenden Erfindung weist also eine Vielzahl von Eingangsschaltungen und eine Schaltung zur redigierenden Verarbeitung einer Vielzahl von Serien von Eingangsdaten in eine Serie von Daten auf, so daß zur gleichzeitigen Steuerung einer Vielzahl von Befehlsempfängern nur eine numerische Steuervorrichtung erforderlich ist.

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Claims

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1. Numerisches Steuersystem zum redigierenden Verarbeiten mehrerer Serien von Eingangsdaten in eine Serie von Ausgangsdaten zur gleichzeitigen Steuerung mehrerer Befehlsempfänger, die eine gemeinsame Steuerachse aufweisen, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Eingangsschaltkreise die den jeweiligen Befehlsempfängern entsprechenden Daten empfangen und mehrere Α-Register diese empfangenen Daten speichern, ein Komparator die in den A-Registern gespeicherten Daten miteinander vergleicht, mehrere arithmetische Schaltkreise die Daten Α-Register in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses im Komparator verarbeiten und die von den arithmetischen Schaltkreisen verarbeiteten Daten in einem B-Register zu einer Serie von Daten kombiniert und gespeichert werden, wobei die Eingangsschaltkreise die Eingangsdaten in Abhängigkeit von Eingangstaktsignalen der zugehörigen Α-Register empfangen, die erzeugt werden, wenn jedes Α-Register leer ist, die in den A-Registern gespeicherten Daten vom Komparator verglichen werden zur Ermittlung des Datums mit der kürzesten Störzeit t in Bezug auf die gemeinsame Steuerachse, worauf jeder arithmetische Schaltkreis die Daten des zugehörigen Α-Registers in während der Störzeit t auszugebende Teildaten und in restliche, bei Vergleich übrigbleibende Teildaten aufteilt, wobei im B-Register die Teildaten der arithmetischen Schaltkreise gespeichert werden, die die Störzeit t des einen Datums aufweisen, während die restlichen Teildaten zum zugehörigen Α-Register zurückgeführt werden, und wobei

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die Befehlsempfänger von dem im B-Register gespeicherten Datum gleichzeitig gesteuert werden.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß zwei Befehlsempfänger vorgesehen sind.

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