DE2716775A1

DE2716775A1 - Verfahren und vorrichtung zur automatischen wiederausrichtung eines maschinenelementes nach einer strom- bzw. energieunterbrechung

Info

Publication number: DE2716775A1
Application number: DE19772716775
Authority: DE
Inventors: Ralph Charles Taylor; William Robert Weisgerber
Original assignee: Milacron Inc
Current assignee: Milacron Inc
Priority date: 1976-04-29
Filing date: 1977-04-15
Publication date: 1977-11-17
Also published as: GB1540957A; US4045660A; JPH0346842B2; JPS52133483A; DE2716775C2

Description

CINCINNATI MILACRON INC., 4701 Marburg Avenue, Cincinnati, Ohio 45 209, USA

Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Wiederausrichtung eines Maschinenelements nach einer Strom- bzw. Energieunterbrechung.

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der numerischen Steuereinheiten und speziell ein Verfahren und ein Gerät zur automatischen Wiederausrichtung eines Maschinenelements in eine vorbestimmte Position nach einer Strom- bzw. Energieunterbrechung. Bei den meisten bekannten numerisch gesteuerten Maschinen muß auf eine Unterbrechung des Stromes oder der Energiezufuhr ein Wiederausrichtverfahren folgen, nachdem die Stromzufuhr bzw. Energiezufuhr wieder hergestellt ist. Bei einfacheren Maschinen kann eine Wiederausrichtung dadurch erfolgen, indem man das Maschinenelement in eine vorbestimmte Ausrichtposition bewegt und indem man in der numerischen Steuereinheit Werte vorgibt, welche dieser vorbestimmten Ausrichtposition entsprechen. Bei großen

Kopierfräsmaschinen ist jedoch die Wiederausrichtung komplexerer Natur. Das Maschinenbett kann von fünfzig Fuß bis zu mehreren hundert Fuß lang sein. Weiter kann das Maschinenbett verschiedene unabhängig arbeitende Vielfachspindel-Böcke aufweisen, die diesem zugeordnet sind. Wenn vorbestimmte Ausrichtpunkte verwendet werden, so erfordert es sehr viel Zeit, den Bock entlang des Bettes zu diesen Stellen oder Punkten zu bewegen. Da jeder Bock unabhängig arbeitet, existiert eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß ein Bock einen anderen beeinträchtigt, bei dem Versuch, eine Ausrichtstelle zu erreichen. Daher muß der Be-

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trieb aller Böcke stillgelegt werden, um eine Ausrichtung eines Bockes durchzuführen. Dies ist natürlich ein sehr unbefriedigender Betrieb. Durch das erfindungsgemäße Verfahren und Gerät wird eine automatische Wiederausrichtung eines Maschinenelements erzielt und zwar nach der Energieunterbrechung bzw. Stromunterbrechung.

Bei einigen neuen Steuereinrichtungen wird bei einer Energie- oder Stromunterbrechung ein Festkörperspeicher verwendet, um ein Befehlssignal zu speichern, welches die gewünschte Position wiedergibt und um ein Strom-Rückkopplungssignal zu speichern, welches die tatsächliche Position des Maschinenelemente wiedergibt. Wenn der Strom wieder angelegt wird, werden das Befehlsund das Rückkopplungssignal von dem Speicher abgerufen und identifizieren die exakte Position des Maschinenelemente relativ zu der gewünschten Position desselben.

Bei kleineren Maschinen lenn dieses zuvor erläuterte System angemessen sein. Bei größeren Maschinen existieren jedoch Bedingungen, durch die das genannte System nicht mehr angemessen ist. Erstens gibt es eine Reihe von Faktoren, die bewirken, daß das Maschinenelement bewegt wird, nachdem die Stromversorgung oder Energie zuvor beendet ist. Wenn beispielsweise eine Stromunterbrechung auftritt, während sich das Maschinenelement in Bewegung befindet, so bewirkt die Trägheit des Maschinenelements, daß dieses seine Bewegung für eine kurze Periode fortsetzt. Bei vielen Antriebsmechanismen nimmt auch nach einer Stromunterbrechung der Mechanismus langsam in seiner Bewegung ab, bis ein Zustand einer unerregten Stabilität erreicht ist. Diesflihrt natürlich zu einer kleinen Bewegung des Maschinenelements.

Zweitens besitzen viele Systeme eine Servo-Abgleichversetzgröße (offset), durch die ein konstanter fester kleiner Fehler zwischen

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der gewünschten und der tatsächlichen Position des Maschinenelements eingeführt wird. Wenn daher die Stromversorgung unterbrochen wird und wieder angelegt wird, kann/die Servoabgleich-Offsetgröße ändern , wodurch sich die tatsächliche Position des Maschinenelements relativ zu der gewünschten Position verändert. Demzufolge ist ein Steuersystem, welches lediglich die gewünschte und die tatsächliche Position eines Maschinenelements zu einem Zeitpunkt der Stromunterbrechung speichert, gegenüber Änderungen in der Position des Maschinenelements unempfindlich, die nach der Stromunterbrechung auftreten.

Das erfindungsgemäße Verfahren und Gerät berücksichtigt die zuvor erläuterten Probleme und es wird ein System für irgendeine Maschine geschaffen, durch welches automatisch ein Maschinenelement in seine exakte Position nach einer Stromunterbrechung oder Energieunterbrechung wieder ausgerichtet wird.

Gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung wird nach dem Verfahren bzw. dem Gerät der Erfindung eine automatische Wiederausrichtung eines Maschinenelements in eine vorbestimmte Position

Energiein Abhängigkeit von einer / unterbrechung eines Antriebsmechanismus erzielt, der an das Maschinenelement gekuppelt ist. Es wird erstens eine Stromunterbrechung bzw. Energieunterbrechung hinsichtlich des Antriebsmechanismus erfaßt oder festgestellt.

Als nächstes wird die Verschiebung des Maschinenelements nach der Energ-ie-

/ unterbrechung gemessen und gespeichert. Wenn dann der Strom

bzw. Energie wieder dem Antriebsmechanismus zugeführt wird, so wird das Maschinenelement automatisch übt eine Strecke bewegt, die gleich ist der gespeicherten Verschiebung, so daß dadurch das Maschinenelement eine Position erreicht, die es vor der / °ul£· terbrechung gehabt hat. Es können jedoch Situationen entstehen, bei welchen das Maschinenelement bewegt wird, nachdem die Anfangsbewegung gemessen und gespeichert wurde. Um dieser Situation

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Rechnung zu tragen und ebenso dem Servoabgleich-Offsetproblem wird durch die Erfindung eine weitere Ausführungsform geschaffen, um das Maschinenelement zu bewegen, nachdem die Stromversorgung oder Energiezufuhr wieder hergestellt wird und zwar in einer Weise, daß die zuvor erläuterten Bewegungen neutralisiert werden. Es wird daher auch bei den äußerst komplexen Situationen das Maschinenelement in neine ursprüngliche Position zurückgeführt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 ein allgemeines Blockschaltbild der Komponenten oder Teile des Gegenstandes der Erfindung^

Figur 2 ein detailliertes Blockschaltbild, welches spezielle Komponenten der Servomechanismusschaltung zeigt, die für die Realisierung der Erfindung erforderlich sind;

Figur 3 ein Flußdiagramm, welches das allgemeine Verfahren nach der Erfindung veranschaulicht;

Figur 4 ein detailliertes Flußdiagramm eines Unterprogramms, welcher, die Schritte wiedergibt, die für die automatische Wiederausrichtung eines Maschinenelements in eine vorbestimmte Position erforderlich sind, wenn das Maschinenelement während der ^ⁿ)^ ¹^ unterbrechung einer nicht festgestellten Bewegung unterworfen wird;

Figur 5 ein detailliertes Flußdiagramm eines Unterprogramms für die automatische Ausrichtung oder Einstellung eines Befehlssignalgenerators in die tatsächliche Position eines Maschinenelements während der Wiederanle-

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,^ 271G775

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gung der Energie: und

Figur 6 ein detailliertes Flußdiagramm eines Unterprogramms, welches die Schritte veranschaulicht, die für die Bestimmung des Abstands erforderlich sind, bis zu welchem eine Bewegung bei der Wiederausrichtung eines Maschinenelemente erfolgen muß.

Figur 1 zeigt ein allgemeines Blockschaltbild der Komponenten der Erfindung. Allgemein gesprochen läßt sich der Gegenstand der Erfindung bei einer Werkzeugmaschine unmittelbar realisieren, die durch eine numerische Steuereinheit bzw. Rechner gesteuert wird. Das Blockdiagramm von Figur 1 zeigt lediglich die Teile einer Computer-numerischen Steuereinheit, die beim Gegenstand der Erfindung zur Anwendung gelangen. Die Elemente in den Figuren 1 und 2 sind solche, wie sie in einer ACRAMATIC CNC-numerischen Steuereinheit verwendet werden, die von der Anmelderin hergestellt wird. Die exakte Definition und Zuordnung dieser Elemente kann jedoch von numerischer Steuereinheit zu numerischer Steuereinheit varriieren. Der Gegenstand der Erfindung kann auch in anderen computernumerischen Steuesinheiten realisiert werden, die einen permanenten Speicher enthalten. Die genauen Einzelheiten der Zuordnung dieser Elemente, wie sie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, ist daher nicht als Einschränkung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Gerätes anzusehen.

Eine zentrale verarbeitende Einheit (CPU) 10 spricht auf eine Eingangs-Ausgangskopplungselektronik 12 an, deren Eingangsgrös-

sen durch ein Drucktastenfeld oder Pult 14 und Maschinensteuer-Energiekontakte 16 erzeugt werden. Die / Versorgung einer Werkzeugmaschine kann aus einer Reihe von Gründen unterbrochen werden. Erstens kann eine Stillegung der Maschine von der betreffenden überwachenden Person gewünscht werden. In dieser Situation wird

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er Drucktasten verwenden, die an dem Drucktastenpult 14 zur Verfügung stehen, um zuerst die Energie von der Maschine zu nehmen

inerjic-

und um cann die / Versorgung für die Steuereinrichtung auszuschalten. In anderen Situationen können Fehlerbedingungen auftreten, die die Maschinensteuerkontakte erregen, um die Stromversorgung zur Maschine zu unterbrechen. In dieser Situation kann die Stromversorgung für die Steuereinrichtung beendet oder nicht be« endet werden. In einer der geschilderten Situationen ist die automatische Wiederausrichtschaltung aktiv. Eine Einschränkung besteht jedoch insofern, als die Stromversorgung für die Steuereinrichtung für eine vorbestimmte Zeitperiode aufrechterhalten wepden muß, nachdem die Energiezufuhr zur Maschine unterbrochen wurde. In Situationen, bei welchen die Stromversorgung für die Maschine und die Steuereinrichtung gleichzeitig unterbrochen wird, ist daher das automatische Wiederausri chtgerät nicht wirksam.

Der CPU 10 ist ein Datenspeicher 13 und ein Programmspeicher 15 zugeordnet. Der Programmspeicher 15 schickt die Programme zum CPU 10, durch die in Verbindung mit ausgewählten Daten aus dem Datenspeicher 13 Ausgangssignale erzeugt werden. Der Datenspei-

Ze it- (volatxle memory) eher 13 besteht aus einem permanenten/Speicher>16/und einem per-

Qnonvoj-atxie memo 17/;

manenten Speicher Λ&/. Unter normalen Betriebsbedingungen wird Ε i

Επθ rr'i G —
die /° versorpnxng für die Steuereinheit aufrechterhalten und der permanente Speicher kann die meisten der aktiven Daten speichern. Rei der speziellen Situation, wie sie für den Gegenstand

Έπ er t: leder Erfindung zutrifft, wobei die / Versorgung zur Steuereinheit unterbrochen wird, werden automatisch Wiederausrichtdaten in eiern permanenten Speicher 18 gespeichert.

Unter diesen Bedingungen werden bei der Ausführung einer Bewegung die AusgangssignaIe aus dem CPU 10 über einen Eingabe/Ausgabedateiikopplungselektronik 11 geleitet und gelangen in die Interpolationr.Rchaltungen 20. Die Interpolationsschaltungen sprechen

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auf die Ausgangssignale an und erzeugen ein digitales Signal für die Servomechanismusschaltungen 22. Die Servomechanismusechaltungen sprechen auch auf einen Rückkopplungswandler 24 an, der mechanisch an ein Maschinenelement 26 gekuppelt ist und erzeugen ein Fehlersignal für den Antriebanechanismus 28. Die Servomechaniemusschaltungen fahren damit fort, ein Fehlersignal zu erzeugen, bis der Antriebsmechanismus das Maschinenelement 26 in eine solche Position bewegt hat, daß der Rückkopplungswandler 24 ein Rückkopplungssignal erzeugen kann, welches dem von den Interpolationsschaltungen erzeugten digitalen Signal entspricht. Ein Absolutpositions-Speicher 30 spricht ebenfalls auf die Interpolationsschaltungen an und speichert die absolute Position des Maschinenelements.

Zur Vereinfachung der Erläuterung ist nur ein einziges Maschinenelement veranschaulicht. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß dann, wenn die Maschine eine Anzahl von Freiheitsgraden besitzt, der Positionsspeicher JO, die Servomechanismusschaltung 22, der Antriebsmechanismus 28, das Maschinenelement 26 und der Rückkopplungswandler 24 in doppelter Ausführung vorgesehen wird, um der Zahl der Freiheitsgrade an der Maschine Rechnung zu-tragen.

Wie bereits an früherer Stelle erwähnt wurde, erfordert der Gegenstand der Erfindung, daß die / Versorgung zur Maschine zu-

Ene X¹P^-I e—

erst unterbrochen wird, bevor die / Versorgung zur numerischen Steuereinheit unterbrochen wird. In Figur 1 sind keine Energieversorgungsverbindungen verans&aulicht. Jedoch ist die Stromversorgungs- oder Energiezufuhrverteilung für die Maschine und für verschiedene Steuerelemente fut bekannt. Darüber hinaus

Energiesei im Rahmen dieser Beschreibung angenommen, daß die / unter-

Energiebrechung für die Maschine als I .Unterbrechung des Antriebsme-

Energiechanismus 28 definiert ist. Die / unterbrechung für die Steu-

En θ rtc ΐ θ— ereinheit ergibt sich aufgrund der / unterbrechung zu anderen

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Elementen in Figur 1. Die dem Antriebsmechanismus 28 zugeführte Energie kann elektrischer Natur, hydraulischer oder pneumatischer Natur sein. Beispielsweise kann in einem hydraulischen System dieder Maschine oder dem Antriebs me chanismus 28 zugeführte Energie dadurch unterbrochen werden, da die Stromzufuhr zu einer elektrischen Pumpe aufhört, welche die hydraulische Energie erzeugt, ebenso durch einen Bruch in der hydraulischen Leitung, wodurch hydraulischer Druck verloren geht, durch ein hydraulisches Aussignal, welches durch einen Steuerbefehl einer Person erzeugt

wird oder aus irgendeinem aus einer Reihe von anderen Gründen.

Energxe

Wenn dies stattfindet, so wird die / weiterhin zur Steuereinheit geschickt; und die Servomechanismusschaltung kann weiterhin ein Fehlersignal erzeugen. Der Antriebsrmechanismus besitzt Je-

anzusprechen doch nicht mehr die Fähigkeit, auf das Fehlerslgnal/ulid das Maschinenelement zu bewegen.

Um nun die automatische Wiederausrichtung des Mfflchinenelements nach einer Energieunterbrechung zur Maschine auszuführen, enthält der Programmspeicher 15 ein Maschinenkopplungsprogramm 32 und ein Wiederausrichtprogramm 34, Das Maschinenkopplungsprogramm 32 besteht aus einem ersten Unterprogramm 36, durch welches das Befehlssignal gespeichert wird, welches bei der Stromunterbrechung bzw. Energieunterbrechung vorhanden ist, und aus einem zweiten Unterprogramme i durch welches das Fehlersignal gespeichert wird und zwar nach der Energieunterbrechung zur Maschine. Das Wiederausrichtprogramm 3^ enthält drei Unterprogramme. Ein erstes Unterprogramm 40 richtet den Servomechanismus nach Wiederanlegung bzw. Wiederzuführung der Energie zur Maschine aus. Ein zweites Unterprogramm 42 bewirkt die Berechnung des Wiederausrichtabstandes, um den eine Bewegung durchgeführt werden muß, nachdem die Maschine wieder mit Energie versorgt wurde, und das Unterprogramm 44 steuert die Ausführung der Wiederausrichtbewegung des Maschinenelements.

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Figur 2 zeigt ein detailliertes Blockschaltbild der Komponenten der Servomechanismusschaltung, die dazu erforderlich sind, um den Gegenstand der Erfindung zu realisieren. Ein Befehlssignalgenerator 46 spricht über ein ODER-Glied 48 auf die Ausgangssignale der InterpGlationsschaltungen 20 an. Der Befehlssignalgenerator erzeugt auf der Leitung 50 ein Befehlssignal, welches die gewünschte Position des Maschinenelemente wiedergibt. Eine Diskriminatorschaltung 52 spricht auf das Befehlssignal und ein Bückkopplungssignal auf der Leitung 54 von dem Rückkopplungselement 24 an. Das Rückkopplungssignal gibt die tatsächliche Position des Maschinenelemente wiefer. Der Diskriminator 52 erzeugt auf der Leitung 56 ein Fehlersignal, um den Mechanismus anzutreiben, der das Maschinenelement in eine Position bewegt, in welcher das Rückkopplungssignal entsprechend dem Befehlssignal erzeugt wird. Ein Bezugssignalgenerator 58 erzeugt für das Rückkopplungselement 24 ein Bezugssignal.

Wenn der CPU 10 ein Signal von dem Drucktastenfeld oder Pult 14 oder von den Maschinensteuerkontakten XJ empfängt, wodurch angezeigt wird, daß die Energiezufuhr zum Antriebsmechanismus 28 unterbrochen wurde, hören die Interpolationsschaltungen 20 unmittelbar mit den Operationen auf; und der CPU 10 erzeugt auf der Leitung 60 ein erstes Signal für ein UHD-Glied 61 innerhalb einer Zustandauswählschaltung 62. Die Zustand- oder Statusauswählschftltung spricht auf das erste Signal an, um das Befehlssignal zu ei-fassen und zwar durch taktmäßiges Weiterschalten des Status- bzw. Zustandsregisteres 34 über das ODER-Glied 67 zu einem Zeitpunkt, der durch das Bezugssignal bestimmt ist. Zu diesem Zeitpunkt gelangt das Befehlssignal als Eingangsgröße in das Zustandsregister 64 und wird danach über die Leitung 66 in den permanenten Speicher 18 übertragen. Nach einer vorbestimmten Zeitperiode, die durch den CPU 10 bestimmt wird, wird auf der Leitung 65 ein zweites Signal für das UND-Glied 65 innerhalb der

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Zustandauswählschaltung 62 erzeugt. Die Zustandauswählschaltung 62 spricht auf das zweite Signal an und stellt auf der Leitung das Befehlssignal fest und zwar durch taktmäßiges Weiterschalten des Zustandr.registers über das ODER-Glied 67 zu einem Zeitpunkt, der durch das Rückkopplungssignal auf der Leitung 64 bestimmt ist, und wird danach über die Leitung 66 in den permanenten Speicher 18übertragen. Das Mehl ε signal wird zu diesem Zeitpunkt als Eingangsgröße dem Zustandsregis.ter 54 zugeführt.

Die Feststellung oder Erfassung des Befehlssignals relativ zum Rückkopplungssignal ist äquivalent mit der Feststellung oder Erfassung den Fehlersignals nach der vorbestimmten Zeitperiode. Eine v/eitere Einschränkung beim Gegenstand der Erfindung besteht darin, daß das Fehlersignal die Erfnssungs- oder Detektorgrenzen nicht überschreitet, d.h. das Auflösungsvermögen des Servomechanismus. Daran anschließend wird das Fehlersignal in dem Zustandsregister über eine Leitung· 66 in den permanenten Speicher 18 übertragen. Ferner spricht der Absolutpositions-Speicher 30, der die Position des Maschinenelements relativ zu einer vorbestimmten Bezugsgröße enthält, auf ein Signal auf der Leitung 68 vom CPU an, wodurch die Inhalte des Speichers über die Leitung 70 in den permanenten Speicher übertragen werden.

Dor permanente Speicher speichert das Befehlssignal, das FehlersignaL und da:: Posi.tionssignal für irgendeine praktische Zeitperiode, während welcher die Energiezufuhr zur Maschine und zur Steuereinheit unterbrochen ist. Wenn der CPU 10 feststellt, daß die Energiezufuhr zur Steuereinheit und zur Maschine wieder her-

v;erden soll
gestellt / , so erlaubt er, daß die Energie zur Steuereinheit wieder hingt;Langen kann, verhindert jedoch die Energiezufuhr zur Maschine. Wenn die Steuereinheit wieder mit Energie versorgt wird, wirr] ein zweites Signal erneut über die Leitung 63 zu dem UTiD-G] ied 6^l3 der Zustandswählschaltung 62 übertragen, die das Be-

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fehlssignal zu einem Zeitpunkt liest, eier durch das Rückkopplungssignal bestimmt ist, so daß daduch ein zweites Fehlersignal in dem Zustandsregister 64 gespeichert wird. Dieses Fehlersignal wird über die Leitung 66 zurück zum CPU 10 gesendet. Der CPU kehrt dos Vorzeichen des Fehlersignals um und sendet es über die Leitung 7? zu den Interpolationsschaltungen. Die Interpolationsschaltungen erzeugen über das ODER-Glied 48 Ausgangssignale für den Befehlssignalgenerator 46, um das Befehlssignal um einen Faktor bzw. Größe zu ändern, die gleich ist dem zweiten festgestellten Fehl ersignal. Das Fehlersignal wird daher auf Null gebracht. Dieses Null-Fehlersignal wird durch CPU IO verifiziert, und diese erzeugt daraufhin Signale, durch die die Energie wieder zur Maschine übertageη wird. Da das Fehlersignal gleich Null beträgt, gelangt keine Eingangsgröße zum Antriebs mechanismus 28; und demzufolge bleibt das Maschinenelement während der Wiederzuführung von Energie zum Antriebsmechanismus 28 im wesentlichen stabil.

Nachdem Energie dem Antr■ iebsiechanismus wieder zugeführt wurde, verwendet der CPU 10 das Berechnungs-Wiederausrichtabstandsunterprogramm 44 in Verbindung mit dem Befehlssignal und dem Fehlersignal, die in dem permanenten Speicher 18 gespeichert wurden, um ein Wiederausrichtsignal zu erzeugen. Das Wiederausrichtsignal stellt die Größe und die Richtung einer Wiederausrichtverschiebung dar, durch die das Maschinenelement in eine Position gebracht wird, die er. hatte, als die Energie zur Maschine unterbrochen war. Unter dem Einfluß weiterer Instruktionen, die durch das Ausführ-Wiederausrichtunterprogramm 44 definiert werden, sendert der CPU "¹O das Wiederausrichtsignal zu einem Ausrichtimpulszähler ?f> und zwar über die Leitung ?4. Es gelangen daher über das ODEH-Glied 48 Impulse zum Befehlssignalgenerator in einer festen Folge und in einer Richtung und mit einer Größe, die durch die Inhalte des Ausrichtimpulszählers 76 bestimmt sind.Mit jedem vom Befehlssignalgenerator empfangenenlmpuls wird auf der

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Leitung ^lj0 ein neues Befehlssignel erzeugt und zum Diskriminator y2 gesendet. Dadurch wird ein Fehlersignal erzeugt, durch welches das Maschinenelement über eine Strecke bewegt wird, die durch das Wiederausricht.'-.ignai definiert ist. An diesem Punkt; wird das Posit ions signal von dem permanenten Speicher zum Absolutpositionsspeicher 30 übertragen. Nach einer Energieunterbrechung zur Maschine und einer nachfolgenden Wiederzuführung von Energie zur Maschine wird daher das Maschinenelement in die gleiche Position gebracht, die es vor der Energiezufuhrunterbrechung hatte; weiter enthält der Absolut,positionsspeiche r ein Positionssignal, welches dieser Position entspricht.

Figur i zeigt ein rlußdiegramm zur Veranschaulichung des allgemeinen Verfahrens und des Wiederausrichtprozesses. Bevor nun Einzelheiten des Prozesses beschrieben werden, seien einige Punkte betrachtet. Erstens läßt; sich der Gegenstand der Erfindung nur in solchen Situationen realisieren bzw. anwenden, bei welchen ein Maschinenelement noch einer Stromunterbrechung oder Energiezufuhrunterbrechunr; zur Maschine eine Verschiebung erfahren hat. Weiter kann diese Verschiebung in zwei allgemeinen Situationen auftreten. In der ersten Situation kann angenommen werden, daß die gesamte Verschiebung vom Beginn einer vorbestimmten Zeitperiode an auftritt, wenn die Energiezufuhr beendet wird, bis zum Ende dieser Zeit, wenn das Fehlersignal gemessen und gespeichert wird. In diesem Fall braucht nur das Fehlersignal gespeichert werden. Nach dem Wiederanlegen oder Wiederzufuhr von Energie zur Maschine, nach der anfänglichen Ausrichtung des Servomechanismus, kann die Maschine entsprechend über eine Verschiebestrecke bewegt werden, welche dem Fe.hlersignal entspricht, um d ie Position zu erreichen, die sie vor der Energieunterbrechung hatte. Die zweite Situation ist identisch mit der ersten mit der Ausnahme, daß eine weitere Maschinenbelegung auftreten kann, nachdem das Fehlersignal gemessen würde. Diese Bewegung kann jedoch eins Hälfte einer

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elektrischen Umdrehung des Kuckkoppiungselementes nicht überschreiten. Um dieser Bewegung bei dem Wiederausrichtprozess Rechnung zu tragen oder zu kompensieren, muß der Wert desBefehlssignals zu dem Zeitpunkt der Energiezufuhrunterbrechung zur Maschine gespeichert werden und ebenso muß die G.öße des Befehlssignal r, nach dem Ausrichtprozess des Servomechanismus festgestellt und gespeichert werden. Der Wert dieser Signale in Kombination mit dem gespeicherten Fehlersignal kann dann dazu verwendet werden, um eine weitere Kompensationsbewegung zu berechnen. Diese üwegung führt auch zu einer Kompensation irgendwelcher Änderungen, die in der Servoausgleich-Offsetgröße auftreten können. Der Prozess gemäß Figur 3 veranschaulicht die Schritte, die für die Wiederausrichtung gemäß der zuvor erläuterten ersten Situation erforderlich sind.

Der Entscheidungsblock 80 bestimmt, ob die Energiezufuhr zur Maschine unterbrochen wurde oder nicht. Wenn dies der Fall war, bewegt sich der Prozess zum Elock 82, der bestimmt, ob die vorbestimmte Verzögerungszeit verstrichen ist oder nicht. Nach der vorbestimmten Verzögerungsze it bewegt sich der Prozess zum Unterprogramm 8A₁ welches dem Unterprogramm 58 entspricht, das in dem Maschinenkopplungsprogramm 32 von Figur 1 gezeigt ist, und mißt den Wert den Fehler.signals nach der Zeitverzögerung und zwar unter Verwendung der Zustandsauswählschaltung 62 von Figur 2. Die Größe des Fehle rsignals wird ermittelt und in dem permanenten Speicher gespeichert. Als nächstes bestimmt der Entscheidungsblock 86, ob ein Maschinenstartsignal angefragt wurde, d.h. ob Energie erneut dem Treibermechanismus zugeführt wird oder nicht. Wenn eine Anfrage empfangen wurde, richtet der Unterprogrammblock (Vo do η Befehlssignalgenerator so aus, bzw. steuert diesen :-·.ο an, daii ein Nullfehl ersignal erzeugt wird. Dieser Prozess entspricht dem Ausrichtr-.ervomechanismus-Unterprogramm 40, welches in dem Wir-deiviusrichtprogramm 54 von Figur 1 gezeigt ist. Nach-

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dem der Servomechanismus ausgerichtet wurde, bewirkt der Prozessblock 90, daß die Energie wieder zur Maschine geleitet wird. Schließlich bewegt der Prozessblock 92 die Maschine um einen Betrag zurück, der dem gespeicherten Fehlersignal entspricht. Diese Operation wird durch die Unterprogramme 42 und 44 des Wiederausrichtprogramms 34 in Figur 1 ausgeführt.

Figur 4 zeigt ein detailliertes Flußdiagramm, welches die Schritte veranschaulicht, die für die Wiederausrichtung einer Maschine erforderlich sind, nachdem die Energie wieder zugeführt wurde und zwar in der Situation, gemäß welcher das Maschinenelement eine Verschiebung erfährt, nachdem das Fehlersignal gemessen und gespeichert wurde. Als erstes bestimmt der Prozessblock 94, ob eine Energiezufuhrunterbrechung zur Maschine aufgetreten ist oder nicht.

Wenn die Energiezufuhr bzw. Stromzufuhr zur Maschine beendet wurde, so initialisiert der Unterprogrammblock ..96 .eine Zeitverzöge-

gerode gültige

rung; der Prozessblock 98 erfaßt das / Befehlssignal und bewirkt eine Speicherung des Signals in dem permanenten Speicher. Es ist angenommen, daß das Befehlssignal den Meßbereich des Servom-echanismus nicht überschreitet. Der Unterprogrammblock 100

gerade gültige
überträgt dns / J?ositionssignal von dem Absolutpositionsspeicher ;30 (siehe Figur 2) zum permanenten Speicher. Als nächstes bestimmt der Entscheidungsblock 102, ob die Zeitverzögerung vervollständigt ist oder nicht. Diese Zeitverzögerung kann typischerweine ca. zwei Sekunden dauern. Die Größe der Zeitverzögerung ist eine Funktion des erwarteten schlechtesten Falles des Weiterlaufes eines Meschinenelementes, nachdem die Energiezufuhr zur Maschine unterbrochen wurde. Nachdem die Verzögerungszeit vorüber ist, mißt das Unterprogramm 104 das Fehlersignal und speichert dieses Signal in dem permanenten Speicher. Dort wo es angemessen ist, kann die Zeitverzögerungsfolge ersetzt

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werden durch eine iterative Schleife, durch die eine Beendigung der Bewegung des Maschinenelementes nach der Energieunterbrechung festgestellt wird. Als nächstes setzt der Prozessblock 106 ein Zeichen (flag), wodurch angezeigt wird, daß die zuvor erläuterten Schritte in dem Prozess vervollständigt wurden.

Zu diesem Zeitpunkt sind alle Informationen für einen automatischen Wiederausrichtzyklus gesammelt und gespeichert; und daher kann die Energiezufuhr zur Steuereinheit unterbrochen werden. Dies kann dadurch erreicht werden, indem die betreffende Person eine feste Folge einer Abschaltprozedur durchführt oder diese Folge kann in dem System in Form einer automatischen Abschalt-

Energieprozedur ausgebildet sein, gemäß welcher die / Versorgung für die Steuereinheit aufrechterhalten wird und zwar bis die Verzögerungszeit nach 3 iner Beendigung der Energieversorgung der Maschine folgt, verstrichen ist.

Der Entscheidungsblock 108 bestimmt, wann eine Maschinenstart-Anfrage gemacht wurde. Dieses Signal wird allgemein vermittels einer Maschinenstart-Drucktaste erzeugt, die an dem Drucktastenpult oder Tafel 14 vorhanden ist. Wenn eine Maschinenstart-Anfrage empfangen vird, so richtet der Unterprogrammblock 110 den Befehlssignalgenerator so ein, daß er ein Null-Fehlersignal erzeugt. Als nächstes erzeugt der Entscheidungsblock 112 die erforderlichen Signale, um die Energie wieder der Maschine zuzuführen. Da das Fehlersignal Null ist, führt die Wiederanlegung des Stromes bzw. der Energie an den Antriebsmechanismus nur zu einer minimalen Verschiebegröße des Maschinenelements. Der Entscheidungsblock 114 bestimmt, ob das Zeichen (flag), welches in dem Prozessblock 106 definiert ist, gesetzt wurde oder nicht. Wenn das Zeichen nicht gesetzt wurde, bewegt sich der Prozess zum Prozessblock 116, der eine Sichtanzeige darüber erzeugt, daß ein Ausrichtfehler existiert. Es muß daher eine übliche Hand-

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ausrichtverfahren folgen. Wenn das Zeichen in dem Prozessblock 106 gesetzt wurde, so löscht der Prozessblock 117 das Zeichen (flag). Der Prozess gelangt dann zum Unterprogrammblock 118, der bewirkt, daß das Befehlssignal, welches durch den Befehlssignalgenerator nach der Wjederanlegung des Stromes oder der Wiederzuführung der Energie erzeugt wird, erfaßt oder festgestellt wird. Der Unterprogrammblock 120 verwendet die Befehlssignale , die in dem Block lift erfaßt wurden und auch die Befehls- und Fehlersignale, die in dem permanenten Speicher gespeichert wurden, um die Größe und die Richtung der Wiederausrichtbewegung zu berechnen. Wenn gemäß Figur 3 das Maschinenelement nach der Nessung des Fehlersignals nicht bewegt wird, so hat die Wiederausrichtbewegung eine Größe, die gleich ist derjenigen des gemessenen Fehlersignals, jedoch mit entgegengesetztem Vorzeichen. Wenn das Maschinenelement sich um weniger als die Hälfte einer elektrischen Umdrehung des Rückkopplungselements bewegi7Ünd zwar nach der Feststellung des Fehlersignals, muß es um einen Betrag zurückbewegt werden, der gleich ist dem Fehlersignal plus einer weiteren Strecke, die durchdie Befehlssignale bestimmt ist. Die Einzelheiten dieser Berechnung sind in Figur 6 gezeigt. Schließlich bewirkt der Unterprogrammblock 122, daß die berechnete Wiederausrichtstrecke über den Ausrichtimpulszähler dem Befehlssignalgenerator eingespeist wird, wodurch das Maschinenelement dann über die Ausriehtetrecke bewegt wird. Am Ende dieses Prozesses sollte das Maschinenelement in der gleichen Position sein, die es einnimmt, wenn die Stromversorgung der Maschine bzw. zugeführte Energie zu Beginn unterbrochen wurde. An dieser Stelle bewirkt der Unterprogrammblock 124, daß das in dem permanenten Speicher gespeicherte Positionssignal in α en Absolutpositions-Speicher übertragen wird. Die von der numerischen Steuereinheit definierte Position, wenn die Energiezufuhr der Maschine unterbrochen wurde, entspricht der tatsächlichen Position des Maschinenelement;:, nachdem die Energiezufuhr zur Maschine wieder her-

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gestellt wurde.

Figur !? zeigt ein detailliertes Flußdiagramm der Schritte eines Unterprogramms für die Ausrichtung bzw. Einstellung des Befehlssignalgenerators für die Erzeugung eines Nullfehlersignals vor der Wiederzuführung von Energie zur Maschine. Der Prozessblock 126 erfordert, daß das Fehlersignal erfaßt oder festgestellt wird. Gemäß Figur 2 wird das Fehlersignal durch Probeentnahme des Befehlssignals zu einem Zeitpunkt festgestellt, der durch das Rückkopplungssignal definiert ist. Das Fehlersignal gelangt als Eingangsgröße zum Zustandsregister 64 und wird dann zurück zu CPU gesendet.

Der dem beschriebenen Gerät zugeordnete Servomechanismus ist inkrementeller Natur. Mit anderen Worten ist das von dem Rückkopplungswandler erzeugte Rückkopplungssignal zyklischer Natur. Es erzeugt ein sich wiederholendes Signal während jeder elektrischen Umdrehung des Wandlers. Das Rückkopplungssignal erzeugt daher nur einheitliche Werte innerhalb irgendeiner der elektrischen Umdrehungen. Eine Reihe von Systemen inklusive dem beschriebenen System besitzen Bereichserweiterungsschaltungen, durch die der einheitliche Bereich des Rückkopplungswandlers um mehrere elektrische Umdrehungen erwetert werden kann. Typisch kann beispielsweise bei einer Kopier- - Fräsmaschine die Auflösung des Rückkopplungssignals zwei Hunderttausendstel eines inch pro Umdrehung des Resolvers sein. Wenn die elektrische Auflösung des Systems einen Impuls pro einem Zehntausendstel eines inch der Bewegung ist, so kann die Auflösung ausgedrückt werden als zweitausend Impulse pro Umdrehung. Bei einer Bereichserweiterungs möglich/ kann die Auflösung um das 2, 4, 8 usw.-fache erweitert werden.

Der Enfcscheidungsblock 128 bestimmt die relative Lage und die

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Größe des Fehlersignals innerhalb des Auflösungsbereiches des Servomechanismus. Dieser Block entscheidet, in welcher Richtung der Befehlssignalgenerator weitergeschaltet werden muß, um die gewünschte Ausrichtung in der kürzesten Zeitperiode zu erreichen. Wenn das Fehlersignal eine Größe in der ersten Hälfte des^Auflösungsbereiches des Systems besitzt, so setzt der Entscheidungsblock 132 die Ausrichtbewegung gleich der Größe des gemessenen Fehlersignals, jedoch von entgegengesetzter Polarität. Wenn das Fehlersignal eine Größe in der zweiten Hälfte des Auflösungsbereiches des Systems hat, so setzt der Entscheidungsblock I30 die Ausrichtbewegung gleich dem Unterschied zwischen dem gesamten Auflösungsbereich und der Größe des Fehlersignals.

Der Entscheidungsblock 134 bewirkt, daß die Größe der Ausrichtbewegung zu den Interpolationsschaltungen 20 in Figur 2 übertragen wird. Die Interpolationsschaltungen 20 übertragen Signale zum Befehlssignalgenerator 46, um das Befehlssignal um eine Grösse zu ändern, die gleich ist der Ausrichtbewegung. Der Entscheidungsblock 136 bestimmt, ob diese Biegung vervollständig-t ist oder nicht. Wenn die Bewegung vervollständigt ist, stellt der Entscheidungsblock 13β erneut den folgenden Fehler in einer Weise fest, ähnlich derjenigen, wie sie in Verbindung mit dem Prozesnblock 1,?6 beschrieben wurde. Der Entscheidungsblock 140 bestimmt, ob das Fohlersignal Null ist oder nicht. Wenn das Fehlersigna] nicht Null ist, so kehrt der Prozess zum Block 126 zurück und wird wiederholt. Wenn das Fehlersignal Null ist, so bewegt sich der Prozess zum Prozessblock 112 gemäß Figur 4 und es wird die Energiezufuhr zur Maschine wieder hergestellt.

Figur 6 zeigt ein detailliertes Flußschema oder Flußdiagramm, welches die Schritte eines Unterprogramms wiedergibt und zwar für die Berechnung der Wiederausrichtstrecke. Der Prozessblock firbeitet derart, daß er cp. abruft - das Befehlssignal

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bei eingeschalteter Energie/- das Befehlssignal bei einge-

^e

schalteter Stromversorgung bzw. Ene rgie/- das nach der Zeitverzögerung gemessene Fehlersignal und r - die Auflösung des Servomechanismus in Bits/Umdrehung. Im Prozessblock 142 wird das gespeicherte Fehlersignal Ae , welches in dem Unterprogrammblock 104 von Figur 4 festgestellt wurde, von dem ersten Befehlssignal cp, abgezogen, welches in dem Unterprogrammblock 98 von Figur 4 festgestellt wurde. In <fem Block 144 wird die zuvor definierte Differenz durch die Auflösung des Servomechanismus geteilt und der verbleibende Rest stellt eine zweite Funktion dar. In dem Entscheidungsblock 146 wird das>£weite Biehlssignal, welches in dem Unterprogrnmmblock 118 in Figur 4 festgestellt wurde, von der zweiten Funktion abgezogen. Diese Differenzgröße stellt eine Anfangs änderung in der Verschiebung k dar. Als nächstes "bestimmt der Entccheidungsblock 148, ob diese Anfangsänderung in der Verschiebung kleiner ist als minus ein halb der Auflösung des Servomechanismus oder nicht. Der Entscheidungsblock 150 bestimmt, ob die Anfangsausrichtverschiebung größer ist als ein halb der Auflösung des Systems, Wenn die Anfangsänderung in der Verschiebung größer ist als minus ein halb der Auflösung und kleiner ist als plus ein halb der Auflösung, so berechnet der Entscheidungsblock 152 eine endgültige Wiederausricht-Verschiebegröße Ad und zwar durch Addieren der Größe des Fehlers Z\e zu dem Anfangswiederausricht-Verschiebewert k. Wenn die Anfangswiederausricht-Verschiebung kleiner ist als minus ein halb der Auflösung des Systems, so erhöht der Prozessblock 154 die Größe der Anfangsausricht-Verschiebung um eine Größe, die gleich ist der Auflösung des Servomechanismus. Wenn ähnlich die Anfangsausricht-Verschiebung größer ist als plus ein halb der Auflösung des Servomechanismus, so vermindert der Entscheidungsblock 156 dieGrösse des Anfangswertes um die Größe der Auflösung des Servomechanismus. Die eingestellten Werte der Anfangswieterausricht-Verschiebungen gelangen dann als Eingang zum Prozessblock 152, in

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welchem die endgültige Wiederausrichtverschiebung berechnet wird. An dieser StolLe bewegt sich der Prozens zum Block 122 in Figur 4, der fordert, daß die endgültige Wiederausrichtverschiebung in den Ausrieht impulszähler 76 übertragen wird.

Zusammenfassend schafft die Erfindung somit ein Verfahren und eir Gerät für die automatische Wiederausrichtung eines Maschinenelements in eine vorbestimmte Position, nachdem die Stromversorgung bzw. die Energiezufuhr zu einem Antriebsmechanismus unterbrochen wurde, der an das Maschinenelement gekuppelt ist. Nach der Beendigung der Energiezufuhr mißt das Gerät eine Verschiebung des Maschinenelemente während einer vorbestimmten Zeitperiode; und diese Verschiebung wird/einem permanenten Speicher gespeichert. Wem die Energiezufuhr zum Antriebsmechanismus wieder hergestellt ist bewegt das Gerat automatisch das Maschinenelement über eine Strek· ke zurück, die gleich ist mit der gespeicherten Verschiebegröße. Demzufolge wird das Maschinenelement wieder in die Position eingerichtet bzw. bewegt, die es vor der Energiezufuhrunterbrechung gehabt hat.

Obwohl die Erfindung in einigen Einzelheiten anhand von bevorzug ten Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen erläutert wurde, ist die Erfindung nicht auf die geschilderten Ein zelheiten beschränkt. En sind im Gegenteil eine Reihe von Abwandlungen und Änderungen und äquivalenten Ausführungsformen möglich, ohne dadurch den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnunger veranschaulichten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

brose^DKa brose

Diplom Ingenieure

D-8023 München-Pullach. Wiener Sir 2. Tel (089) 7 93 30 71, Ttlcx 521Σ1Ί7 jrjs J; Cabies. ■ Pate.itibus- München

Ihr Zeichen: 7624F Tag 13. April 1977

Your ref Date /

CINCINNATI MILACRON INC., 4701 Marburg Avenue, Cincinnati, Ohio 45 209, USA

PATENTANSPRÜCHE

J Gerät zur automatischen Wiederausrichtung eines Maschinenelements in eine vorgegebene Position in Abhängigkeit von einem ersten Signal, welches eine Unterbrechung der Energiezufuhr zu einem Antriebsmechanismus wiedergibt, der an das Maschinenelement angeschlossen ist, und eines zweiten Signals, welches die erneute Zufuhr der Energie zu dem Antriebsmechanismus wiedergibt, wobei der Antriebsmechanismus durch eine Servomechanismusschaltung gesteuert wird, gekennzeichnet durch folgende Einrichtungen und Merkmale:

(1) einen Bezugssignalgenerator zum Erzeugen eines Bezugs- _: signals;

(2) einen Befehlssignalgenerator zum Erzeugen eines Befehlesignals, welches eine gewünschte Position des Maschinenelements wiedergibt;

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ORIGINAL INSPECTED

(3) einen Rückkopplungswandler, der auf das Bezugssignal anspricht und mechanisch mit dem Maschinenelement in Verbindung steht, um ein Rückkopplungssignal zu erzeugen, welches die tatsächliche Position des Maschinenelements wiedergibt; und

(4) eine Diskriminatorschaltung, die an den Befehlssignalgenerator und an den Rückkopplungswandler angeschlossen ist, um ein Fehlersignal zu erzeugen, welches die Differenz zwischen dem Befehlssignal und dem Rückkopplungssignal wiedergibt, und gekennzeichnet durch

(a) einen ersten Detektor (80, 82, 84, 10, 11, 63, 65, 67, 64), der auf die Servomechanismusschaltung und das erste Signal anspricht, um ein Fehlersignal festzustellen oder zu erfassen, welches die Verschiebung des Maschinenelements nach der Unterbrechung der Energiezufuhr wiedergibt;

(b) einen auf den ersten Detektor ansprechenden Datenspeicher (13) zum Speichern des Fehlersignals; und

(c) eine erste Wiederausrichtschaltung (86, 88, 90, 92, 10, 11, 76, 48), die auf das zweite Signal und das Fehlersignal anspricht und an die Servomechanismusschaltung angeschlossen ist, um ein Wiederausrichtsignal zu erzeugen, so daß das Maschinenelement in die vorgegebene bzw. programmierte Position bewegt wird, die es zum Zeitpunkt der Energieunterbrechung hatte.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Detektor folgende Einrichtungen enthält:

(a) einen ersten Befehlssignaldetektor (94, 98, 10, 11, 60, 61, 64, 67), der aif das erste Signal und auf den Befehlssignalgenerator anspricht, um ein erstes Befehlssignal zu erfassen, welches

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die gewünschte Position des Maschinenelements zum Zeitpunkt der Energieunterbrechung wiedergibt; und

(b) einen Fehlersignaldetektor (96, 102, 104, 10, 11, 63, 64, 65, 67), der auf die Servomechanismusschaltung anspricht, um ein erstes Fehlersignal zu erfassen, welches die Verschiebung des Maschinenelements über eine Zeitperiode wiedergibt, die nach der Energieunterbrechung verstreicht.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wiederausrichtschaltung folgende Einrichtungen enthält:

(a) einen zweiten Befehlssignaldetektor (108, 110, 112, 118, 10, 11, 60, 61, 64, 67), der auf das zweite Signal und den Befehlssignalgenerator anspricht, um ein zweites Befehlssignal zu erfassen, welches die Position des Maschinenelements nach Wiederherstellung der Energiezufuhr wiedergibt; und

(b) einen Wiederausrichtsignalgenerator (120, 122, 10, 11, 76, 48), der auf das erste und das zweite Befehlssignal und das erste Fehlersignal anspricht und an den Befehlssignalgenerator angeschlossen ist, um das Wiederausrichtsignal zu erzeugen und um den Befehlssignalgenerator zu veranlassen,ein drittes Befehlssignal zu erzeugen, so daß das Maschinenelement in die vorgegebene bzw vorprogrammierte Position bewegt wird, die es zum Zeitpunkt der Energieunterbrechung hatte.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Befehlssignaldetektor folgende Einrichtungen enthält:

(a) einen Pufferspeicher (64), der an den Befehlssignalgenerator angeschlossen ist;

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(b) ein erstes Torsteuernetzwerk (61, 67), welches auf den Bezugssignalgenerator und das erste Signal anspricht und an den Pufferspeicher angeschlossen ist, um das erste Befehlssignal gegenüber dem Bezugssignal in Abhängigkeit von dem ersten Signal zu erfassen und um das erste Befehlssignal in den Pufferspeicher zu übertragen; und

(c) eine Schaltungsanordnung (98, 10, 11, 18) für die Übertragung des ersten Befehlssignals auf den Pufferspeicher in den Datenspeicher.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlersignaldetektor folgende Einrichtungen enthält:

(a) ein zweites Torsiaiernetzwerk (65, 67), welches auf den Rückkopplungswandler anspricht und mit dem Pufferspeicher verbunden ist, um das erste Befehlssignal gegenüber dem Rückkopplungssignal nach einer vorbestimmten Zeitperiode zu erfassen, derart, daß das erste Fehlersignal erzeugt wird und das erste Fehlersignal in den Pufferspeicher übertragen wxd; und

(b) eine zweite Schaltungsanordnung (104, 10, 11, 18) zum Übertragen des ersten Fehlersignals aus dem -fufferspeicher in den Datenspeicher.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gerät ein drittes Signal erzeugbar ist, welches eine Anfrage nach einer Wiederanlegung des Stromes bzw. der Energiezufuhr zum Antriebsmechanismus wiedergibt und daß der zweite Befehlssignaldetektor folgende Einrichtungen enthält:

(a) einen zweiten Fehlersignaldetektor (126, 10, 11, 65, 67, 64), der auf das dritte Signal und den Rückkopplungswandler anspricht

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und an den Pufferspeicher angeschlossen ist, um das Befehlssignal gegenüber dem Rückkopplungssignal zu erfassen, derart, daß ein zweites Fehlersignal erzeugt wird und das zweite Fehlersignal in den Pufferspeicher übertragen wird;

(b) eine Ausrichtschaltung (128, 130, 132, 134, 136, 138, 140, 10, 11, 20), die auf das zweite Fehlersignal anspricht und mit dem Befehlssignalgenerator verbunden ist, um diesen zu veranlassen, ein Befehlssignal zu erzeugen, welches zu dem Fehlersignal mit einer Größe von Null führt; und

(c) einen weiteren Befehlssignaldetektor (118, 10, 11, 61, 64, 6?)₁ der auf den Bezugssignalgenerator anspricht und an den Pufferspeicher angeschlossen ist, um das zweite Befehlssignal gegenüber dem Bezugssignal in Abhängigkeit von dem Fehlersignal mit dem Wert Null zu erfassen.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wiederausrichtsignalgenerator eine Kompensationsschaltung (141, 142, 144, 146, 148, 150, 152, 154, 156, 10) enthält, um ein Wiederausrichtsignal dem Befehlssignalgenerator zuzuführen, so daß das Maschinenelement veranlaßt wird, sich gemäß dem folgenden Ausdruck zu verschieben:

let k=

-cp₂
r

wobei /£7piOD ^{den Re}st von A * B wenn -1/2r ^
Ad= Δβ+k
wenn k< -1/2r
Ad= Ae+k+r
wenn k >1/2r

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wobei d = Wiederausricht-Verschiebung

r = Zählschr./Umdr. des Servomechan. cp^ = erstes Befehlssignal
cpp = zweites Befehlssignal
/L·e = Fehlersignal.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenspeicher einen Permanentspeicher (18) enthält.
9. Verfahren zur Wiederausrichtung eines Maschinenelements in eine vorbestimmte Position nach einer Unterbrechung der Energiezufuhr und einer anschließenden Wiederzufuhr der Energie zu einem Antriebsmechanismus, der an das Maschinenelement angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus durch eine Servomechanismussehaltung gesteuert wird, die einen Teil einer

Diskriminatorschaltung enthält, um ein Fehlersignal für den Antriebs
mechanismus in Abhängigkeit von folgenden Signalen bzw. Schritten zu erzeugen:

(1) einem Befehlssignal, welches eine gewünschte Position des Maschinenelements wiedergibt und durch einen Befehlssignalgenerator erzeugt wird, und

(2) ein Rückkopplungssignal, welches die tatsächliche Position des Maschinenelements wiedergibt und von einem Rückkopplungswandler erzeugt wird, der auf ein Bezugssignal anspricht und in mechanischer Verbindung mit dem Maschinenelement steht, daß

(a) die Beendigung der Energiezufuhr zum Antriebsmechanismus festgestellt wird;

(b) in Abhängigkeit von dem Befehls- und Rückkopplungssignal ein Verschi&ungssignal erfaßt wird, welches die Bewegung des Ma&hi-

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nenelements nach der Eriergieunterbrechung bzw. Beendigung der Energiezufuhr wiedergibt;

(c) das Verschiebungssignal gespeichert wird;

(d) die Energie erneut denAntriebsmechanismus zugeführt wird;

e) ein Wiederausrichtsignal in Abhängigkeit von dem Verschiebungssignal erzeugt wird; und

(f) das Wiederausrichtsignal zum Befehlssignalgenerator übertragen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des Verschiebungsnignals folgende Schritte durchgeführt werden:

(a) in Abhängigkeit von dem Befehls- und Bezugssignal ein erstes Befehlssignal erfaßt wird, welches die gewünschte Position des Maschinenelements bei der Unterbrechung der Energiezufuhr wiedergibt;

(b) das erste Befehlr.signal gespeichert wird; und

(c) nach einer Zeitperiode ein erstem Fehlersignal in Abhängigkeit von dem Befehls- und Rückkopplungssignal erfaßt wird, wobei dar» erste Fehlersignal die Verschiebung des Maschinenelemente nach der Unterbrechung der Energiezufuhr wiedergibt.
11. Gerät nach Anspruch 9, das: zur Wiederzuführung der Energie folgende Schritte durchgeführt werden:

(ö) eine Anfrage nach einer Wiederzufuhr von Energie zum An-

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triebsmechanismus festgestellt wird;

(b) die Betriebsweise des Befehlssignalgenerators derart abgeändert wird, daß ein drittes Befehlssignal erzeugt werden kann, welches gleich ist dem Rückkopplungssignal, so daß ein Fehlersignal von Null erzeugt wird; und

(c) in Abhängigkeit von dem Null-Fehlersignal ein Startsignal erzeugt wird, um eine erneute Energiezufuhr zum Antriebsmechanismus

zu bewirken.
12. Verfiiren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erzeugung des Wiederausrichtsignals folgende Schritte durchgeführt werden:

(a) in Abhängigkeit von dem Befehls- und Bezugssignal ein zweites Befehlssignal erfaßt wird, welches die laufende Position des Maschinenelements nach der Wiederherstellung der Energiezufuhr wiedergibt ; und

(b) das Wiederausrichtsignal in Abhängigkeit von dem ersten und dem zweiten Befehlssignal und dem Fehlersignal berechnet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet* daß die BerechnungBschritte für das Wiederausrichtsignal in folgender Weise erfolgt:

(a) es wird ein erstes Wiederausrichtsignal erzeugt, um das Maschinenelement zu veranlassen, sich über eine Verschiebestrecke zu bewegen, die durch das erste Fehlersignal wiedergegeben wird; und

(b) es wird ein zweites Wiederausrichtsignal erzeugt, um das Ma-

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schinenelement zu veranlassen, sich über eine Verschiebestrecke zu bewegen, die durch das erste und das zweite Befehlssignal und das erste Fehlersignal definiert ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des zweiten Wiederausrichtsignals eine Wiederausrichtverschiebung entsprechend dem folgenden Ausdruck berechnet wird:

/?7f«oD, den Rest von A ♦ B wiedergibt,

wenn -

wenn k,- <-1/2r; k^k^+r

wenn k^ >1/2r; k=k^-r

und wobei k = die Größe des zweiten Wiederausrichtsignals; Cp_x. = erstes Befehlssignal
cpp = zweites Befehlssignal
Ae = erstes Fehlersignal
r = Zählschritt/Umdrehung des Servomechanismus.
15· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Berechnung des Wiederausrichtsignalr, eine Wiederausrichtverschiebung bzw. Vernchiebungsstrecke entsprechend dem folgenden Ausdruck berechnet wird:

let k=/H_Pi- Ae7_mj} -cp₂

wobei /Ä7mq_D den "Rest von A + B darstellt wenn -1/2r*k£i/2r

wenn k <-1/?r

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= ^e+k+r
wenn k >1/2r
Ad= Δθ+k-r

wobei d = Wiederausrichtverschiebung

r = Zähischritt/Umdrehung des Servomechanismus

Cp_x. = erstes Befehlssignal

cpp = zweites Befehlssignal

^e = Fehlersignal

bedeuten.
16. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Servomechanismusschaltung ein Akkumulator verwendet wird, um ein Positionssignal zu speichern, welches die algebraische Summe der Befehls signale wiedergibt, wobei folgende Schritte durchgeführt werden:

(a) Bei Beendigung der Energiezufuhr das Positionssignal gespeichert wird; und

(b) das Positionssignal in dem Akkumulator bzw. Speicher in Abhängigkeit von der Zurückbewegung des Maschinenelements in die vorbestimmte Position wiedergewonnen bzw. wieder hergestellt wird.

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