DE2745914A1

DE2745914A1 - Numerische steuerung fuer die treibereinrichtung von schrittmotoren

Info

Publication number: DE2745914A1
Application number: DE19772745914
Authority: DE
Inventors: Lee E Cannon
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1976-10-13
Filing date: 1977-10-12
Publication date: 1978-04-20
Also published as: GB1597137A; CA1096438A; JPS5349220A; US4126821A; GB1597138A; GB1597136A

Description

5246

Γ~ PATENTANWÄLTE 07/CQ1/

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Dana Corporation
P.O.Box 1000, Toledo, Ohio ^l3 697 / USA

"Numerische Steuerung für die Treibereinrichtung von Schrittmotoren"

Die Erfindung betrifft eine numerische Steuerung für die Treibeinrichtung von Schrittmotoren zum Verstellen von Maschinenteilen mit höchster Stellungsgenauigkeit, insbesondere für die Zustellung der Werkzeugschlitten von Werkzeugmaschinen, mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Steuerimpulsen.

Es sind seit langem Schrittmotoren verwendet worden, um extrem genaue Geschwindigkeit und insbesondere Stellungskontrollen auszuführen. Innerhalb der Grenzen der Dynamikwerte des Systems schaltet ein Schrittmotor jeweils einen Schritt weiter, wenn ein impulsgesteuerter Polaritätswechsel an den Motorwindungen erzeugt wird. Die Schritte liegen typi.3Cherweise bei 1/200 oder 1/400 einer Umdrehung pro Schritt. Eine solche geringe Winkelschrittweite in Verbindung mit einer Vorschubspindel von niedriger Steigung führt zu Stellungsänderungen des ge-

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triebenen Elementes von 1/1000 mm oder weniger pro Schritt. Das Treiben eines Schrittmotors im gleichbleibenden Zustand ist nicht schwierig und erfordert lediglich einen Oszillator der gewünschten Frequenz.

Bei vielen Anwendungsfallen, insbesondere bei Werkzeugmaschinen, müssen jedoch v.'esentliche Massen mit extremer Stellungsgenauigkeit angetrieben werden. Häufig ist die gewünschte Geschwindig keit des angetriebenen Teils derart, daß der Schrittmotor allmählich über mehrere hundert oder tausend Schritte hinweg beschleunigt werden muß, um das Auftreten eines Schlupfes und das Verlieren einer absoluten Synchronisation mit der Treibereinrichtung zu vermeiden. Eine Abbremsung, die lediglich eine negative Beschleunigung ist (der Ausdruck "Beschleunigung" wird nachfolgend sov.'ohl für eine positive als auch für eine negative Beschleunigung in vielen Zusammenhängen verwendet) erfordert ebenfalls eine sehr genaue,sorgfältige Steuerung aus dem gleichen Grund.

Es sind bereits verschiedene Schemen zur Beschleunigungssteuerung verwendet worden. Diese arbeiten für gewöhnlich unter dem optimalen Bereich. Die einfachsten Schemen, z. B. eine lineare Beschleunigung, liefern keine optimale Wirkung. Die Beschleunigungsgeschwindigkeit muß bei einem solchen Schema go fixiert werden, daß das System auch unter den ungünstigsten Bedingungen der Steuerung folgt. Die Folge davon ist, daß die volle Leistung des Schrittmotors über einen Großteil des Beschleunigungsberei-

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ches nicht eingesetzt werden kann. Dies führt zu wesentlich niedrigeren Durchschnittsgeschwindigkeiten, insbesondere bei kurzen Schrittbewegungen.

Kompliziertere Steuersysteme erfordern sehr komplexe Einrichtungen. Dennoch waren diese komplizierten Einrichtungen häufig nicht in der Lage, die optimalen Betriebsbedingungen von Motor und Treibereinrichtung zu gewährleisten.

In vielen Anwendungsfällen ist es wünschenswert, zwei oder mehr Schrittmotoren gleichzeitig anzutreiben. Dazu gibt es für gewöhnlich zwei Wege. Ein Weg besteht darin, jeden Schrittmotor getrennt anzutteiben und jeden in der gewünschten Geschwindigkeit zu steuern (vgl. US-PS 3 069 608). Alternativ dazu können die beiden Motoren durch die gleiche Steuereinrichtung mit der gleichen Geschv/indigkeit angetrieben v/erden. Wenn man diesen Weg auf ein System anwendet;, in dem die beiden Motoren ein Glied jeweils entlang von zwei unter einem rechten Winkel zueinander stehenden Achsen, z.B. entlang der KoordinatenachsenYX bewegen, gestattet dies,nur einen einzigen Schritt entlang jeder Achse oder einen ⁱ45°-Schritt auszuführen, wenn beide Motoren gleichzeitig fortgeschaltet werden.

Die Lösung mit nur einem einzigen Antrieb ist wesentlich einfacher und weniger teuer. Sie hat jedoch ihre Grenzen und ist daher bei Werkzeugmaschinen nur wenig angewendet worden. Eine wichtige

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Begrenzung liegt in der Steuerung der maximalen Zustellgeschwindigkeit bei Maschinenwerkzeugen. Wenn man nämlich beide Motoren gleichzeitig und daher unter einem Winkel von 45 als resultierende Bewegung fortbewegt, ist die Geschwindigkeit für konstante XY-Schritte gleich \2 oder annähernd dem l,4fachen der Geschwindigkeit der Schritte auf der X-Achse oder nur der Y-Achse. Da die Oberflächenqualität und die Lebensdauer des Werkzeuges bei hohen Zustellgeschv/indigkeiten beeinträchtigt werden und andererseits die Produktionsleistung bei niedrigen Geschwindigkeiten zu gering ist, ist eine X- und Y-Geschwindigkeit nicht befriedigend für Maschinen, bei denen eine Bewegung des Werkzeuges gleichzeitig in beiden Achisrichtungen möglich ist. Einige hochkomplizierte Steuereinrichtungen verwenden getrennte Treiber für mehrere Motoren und umfassen außerdem Recheneinrichtungen, um die Zuführungsgeschwindigkeit entlang jeder Achse zu verändern, und zwar basierend auf dem Bewegungswinkel und der resultierenden Geschwindigkeit. Obwohl hiermit eine sehr zufriedenstellende Steuerung erreicht werden kann, ist jedoch eine solche Lösung außerordentlich aufwendig und teuer.

In letzter Zeit stehen relativ preiswerte Mikroprozessoren für die verschiedensten Anwendungsgebiete zur Verfügung. Solche Vorrichtungen sind von Interesse für numerisch gesteuerte Einrichtungen. Sie haben jedoch ihre Grenzen, was Probleme für den wirksamen Einsatz bei bestimmten Anwendungsgebieten schafft. Ein solches Problem besteht darin, daß die Auflösung des

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Schrittmotors so hoch ist, daß die Speicherung und Zählung der Anzahl von Impulsen oder Schritten für einen speziellen Bewegungsvorgang je Bewältigung von einer sehr großen Anzahl von Impulsen bei sehr hohen Geschwindigkeiten erfordert. Diese Geschwindigkeiten liegen häufig so hoch, daß sie die Kapazität der Mikroprozessoren übersteigt. Folglich können Mikroprozessoren bei einigen Anwendungsfällen in üblichen Schaltungen nicht eingesetzt werden bzw. begrenzen bei ihrem Einsatz die ausnützbaren Schrittgeschwindigkeiten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und eine einfache, genaue und außerordentlich wirksame numerische Steuerung für Schrittmotoren einschl. einer Beschleunigungssteuerung zu schaffen, wobei nach Möglichkeit eine konstante Geschwindigkeitsbewegung bei Verwendung einer einzigen Treibeinrichtung zum Antreiben von zwei Motoren aufrechterhalten werden soll, wobei die Motoren v/ahlweise einzeln oder gleichzeitig betäti^bar sind. Auch soll dabei der Einfluß von großen Speicher einrichtungen zum Speichern der Schrittdaten auf die Größe eines Mikrorechners verkleinert werden, der zum Ausrechnen der Schrittstellungsinformation verwendet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch zwei Zähleinrichtungen, von denen die erste anfänglich die Anzahl der zur Ausführung einer Zustellung notwendigen Schritte speichert, während die zweite als Auf- und Abwärtszähler ausgebildet ist und sich für jeden Zustellvorgang zunächst auf dem Null-Wert befindet; durch eine Signaleingangseinrichtunj, welche ein

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Eingangssignal entsprechend der gewünschten höchsten Treibgeschwindigkeit für den Schrittmotor liefert; durch eine Signalerzeugereinrichtung, welche zur Bestimmung der positiven und negativen Zustellbeschleunigung ein Ausgangssignal entsprechend der augenblicklich gewünschten Geschwindigkeit des Schrittmotors liefert und in Abhängigkeit von der Änderung des Zählwertes der zweiten Zähleinrichtung variiert sowie durch eine Vergleichseinrichtung, welche das Beschleunigungssignal mit dem Signal der maximalen Geschwindigkeit vergleicht und Steuersignale für die Treibereinrichtung erzeugt. Dabei erfolgt die Erzeugung der Steuersignale in der Weise, daß Einzelimpulse für den Schrittmotor und für die Aufwärtszählung der zweiten Zähleinrichtung sowie jeweils zwei Impulse für jeden dem Motor zugeführten Einzelimpuls für die Abwärtszählung der ersten Zähleinrichtung dann erzeugt werden, wenn der Zählwert in der ersten Zähleinrichtung größer als Eins ist und die gewünschte Geschwindigkeit unterhalb der maximalen Geschwindigkeit liegt. Andererseits wird ein Steuerimpuls als Einzelimpuls dem Motor, kein Steuerimpuls zur zweiten Zähleinrichtung und ein Steuerimpuls für die Abwärtszählung der ersten Zähleinrichtung dann erzeugt, wenn der Zählwert in der ersten Zähleinrichtung exakt dem Wert Eins entspricht. Schließlich werden Einzelimpulse dem Schrittmotor und jeweils ein Einzelimpula zur Abwär-tszählung der zweiten Zähleinrichtung für jeden dem Motor zulaufenden Impul3 und kein Impuls der ersten Zähleinrichtung zugeleitet, nämlich dann, wenn der Zählwert in der ersten Zähleinrichtung den Wert Null aufweist und auch dann, wenn die gewünschte Geschwindigkeit größer als der maximale Geschwindigkeitswert ist.

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Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß zwei Zähleinrichtungen in einer neuen Weise zur Steuerung der Stellung und deren Beschleunigung verwendet werden. Der erste Zähler ist anfänglich so eingestellt, daß er die Gesamtanzahl von Impulsen (oder Schritten) angibt, welche erforderlich sind, um die gewünschte Schrittbewegung auszuführen. Die zweite Zähleinrichtung ist ein Aufwärts/Abwärtszähler und dient hauptsächlich zur Steuerung der Beschleunigung. Dieser zweite Zähler befindet sich bei dem Start jedes Bewegungsablaufes auf dem Wert Null. Während einer ijositiven Beschleunigung wird der erste Zähler um zwei Schritte für jeden Schritt des Motors herabgeschaltet, νährend der zweite Zähler um einen Schritt für jeden Schritt des Motors aufwärtsgeschaltet wird. Damit registriert der zweite Zähler die Anzahl der Schritte in der Beschleunigung, welche in direkter, jedoch vorzugsweise nicht linearer Beziehung zu der Schrittgeschwindigkeit stehen, und zwar zu jeder vorgegebenen Zeit. Die Summe der Zählwerte in den beiden Zählern zeigt die Gesamtzahl der Schritte an, die für die Ausführung der Bewegung noch verbleibt.

Während einer Arbeitsweise ohne Beschleunigung wird der erste Zähler in Richtung zum Wert Null jeweils unter Ausführung eines Schrittes für jeden Schritt des Motors herabgezählt, während der zweite Zähler unverändert bleibt, um die herrschende Schrittgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Die Summe der Zählwerte in den beiden Zählern zeigt weiterhin die Gesamtanzahl der Schritte an, die für die auszuführende Bewegung noch verbleibt.

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Während einer negativen Beschleunigung oder Abbremsung wird der zweite Zähler um einen Schritt für jeden Schritt des Motors herabgeschaltet,und der erste Zähler bleibt unverändert. Wieder hält der erste Zähler einen geschwindigkeitsbezogenen Zählwert aufrecht, während die Summe der Zählwerte in den beiden Zählern erneut die Anzahl der noch verbleibenden Schritte wiedergibt.

'Wenn der Zählwert in dem ersten Zähler den Wert ^uIl erreicht, wird das System um die Anzahl von Schritten abgebremst, die durch den Zählwert des zweiten Zählers angegeben wird. Wenn der zweite Zähler den Wert iJull erreicht, ist der Bewegungsablauf beendet.

Es ist weiterhin eine Einrichtung vorgesehen, um die Geschwindigkeit der den Motor treibenden Impulse in Abhängigkeit von der Anzahl der Motoren zu steuern, die durch eine einzige Treibereinrichtung angetrieben werden. Es wird ein Kommando erzeugt, um anzuzeigen, ob für die 3ewegung eine Bewegung in einer oder in beiden Achsen oder mehreren Achsen erforderlich ist. Das Kommando wird verwendet, um einen programmierbaren Teiler im Programm einzustellen, um die Impulsgeschwindigkeit um einen Faktor annähernd dem V/ert 1,4 zu verändern. Der einstellbare Teiler ist zwischen dem Oszillator, der das Signal für die maximale Zustellungsgeschwindigkeit liefert, und dem das Motorsteuersignal erzeugenden Teil angeordnet.

Gemäß der Erfindung kann auch ein Mikroprozessor vorgesehen sein, dessen Rechengeschwindigkeit in der oben erwähnten V/eise

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-unbegrenzt ist. Ein äußerer Abwärtszähler ist vorgesehen, der typischerweise eine Digitskapazität von 1 oder 2 Dezimalen aufweist. Die Digits von niedrigster Ordnung sind in dem äußeren Zähler gespeichert. Die Digits höherer Ordnung sind in dem Mikroprozessor gespeichert. Die zu zählenden Impulse werden dem äußeren Zähler zum Abwärtszählen zugeführt. Der äußere Zähler ist zweckmäßigerweise von der Art, der abwärts durch den Wert Null hindurchzählt. Jedesmal beim Erreichen des Wertes Null liefert er einen Impuls für den Mikroprozessor, der die Digits höherer Ordnung zählt. Es ist weiterhin eine Einrichtung vorgesehen, um zu bestimmen, wann der Zählwert im Mikroprozessor erreicht worden ist und sich der äußere Zähler auf dem Wert Null befindet, um das Ende des ZählVorganges zu bestimmen. Der Abwärtszähler kann von üblicher Art sein, er kann aber auch dadurch abwärts zählen, daß er schrittweise das Komplement der gespeicherten Zahl fortschaltet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 zusammen eine schematische Wiedergabe, teilweise in einem Biockschaltdiagramm des Gesamtschaltkreises nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 ein Schrittdiagramm, welches hilfleich für die Verfolgung des logischen Systems ist und

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Fig. ¹J eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen Geschwindigkeit und Stellung für eine durch Schrittmotor angetriebene Vorrichtung unter der Kontrolle nach der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen gemeinsam den Gesamtkreis der Schaltung nach der Erfindung. Die Arbeitsweise des Kreises, wie sie beschrieben und beansprucht wird, kann in verschiedenartigen Formen mit Hilfe spezieller Komponenten und Kreise verwirklicht werden, und zwar in Abhängigkeit von den Wünschen des Schaltungstechnikers und des Materials. Aufgrund dieser Tatsache und zur Vereinfachung der Erklärung und des Verständnisses ist der größte Teil des Kreises als Blockdiagramm oder in allgemeiner Form dargestellt, wobei Einzelheiten nur so weit gezeigt sind, als dies für das volle Verständnis und für die Anwendung der Erfindung in der Praxis notwendig ist.

Allgemein gesagt, umfaßt der Kreis zwei Oszillatoren. Einer arbeitet bei hohen Frequenzen und liefert die grundlegende Systemgeschwindigkeit und Synchronisation. Der zweite arbeitet typischerweise bei niedriger Frequenz und stellt eine Einrichtung dar zur Steuerung der Beschleunigung des Schrittmotors in kontrollierter Weise. Eine logische Einrichtung dient zum Bestimmen de3 Augenblicks, in dem der Motor impulsweise oder schrittweise gesteuert werden sollte, und zwar in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Motors und seiner Stellung innerhalb der speziellen Bewegung.

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Für das Verständnis der Erfindung ist es sicher hilfreich, zunächst auf Fig.²! Bezug zu nehmen. Diese zeigt eine graphische Kurve, und zwar die gewünschte Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Stellung für eine Bewegung eines durch einen Schrittmotor über einen einzelnen Bewegungsvorgang angetriebenen Elementes. Der plateauartige Abschnitt gibt die maximale gewünschte Geschwindigkeit wieder, die erreicht werden kann beispielsweise durch die gewünschte Zustellgeschwindigkeit eines Maschinenwerkzeugs. Da es notwendig ist, eine absolute Stellungskontrolle aufrechtzuerhalten, muß der Motor mit einer Geschwindigkeit beschleunigt werden, die ausreichend niedrig ist, um jeden Schlupf zu vermeiden. Die gestrichelten geraden Linien geben eine lineare Beschleunigung bzw. Abbremsung wieder, welche selbstverständlich konstante Beschleunigungskräfte erfordern. Die Beschleunigungskraft wird durch das Drehmoment des Schrittmotors geliefert. Das von einem Schrittmotor zur Verfügung gestellte Drehmoment nimnt jedoch mit zunehmender Geschwindigkeit ab. Um daher zu vermeiden, daß das Grenzdrehmoment des Motors überschritten wird und ein Schlupf auftritt, muß die geradlinige Beschleunigung bei einer Geschwindigkeit erfolgen, die durch das relativ niedrige Drehmoment bestimmt wird, welches bei relativ hohen Geschwindigkeiten zur Verfugung steht.

Die voll ausgezogene Linie gibt dagegen eine wesentlich wirkungsvollere Beschleun-igung wieder und zeigt eine hohe Beschleunigung bei niedrigen Geschwindigkeiten und eine niedrige Beschleunigung bei relativ hohen Geschwindigkeiten. Die Systemcharakte-

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ristiken sind mit Ausnahme der Reibungswirkung im wesentlichen identisch bei der Abbremsung (negativer Beschleunigung), was durch die symmetrische Form der dargestellten Kurve angedeutet ist.

Allgemein in Ausdrücken der Funktion des Schrittmotors ausgedrückt heißt das, daß es Aufgabe der Steuerung ist, die impulsmäßige Regelung des Motors so vorzunehmen, daß er bei der gewünschten Geschwindigkeit angetrieben wird in Abhängigkeit von der Stellung innerhalb der Bewegung, während eine absolute Stellungskontrolle beibehalten wird. Für eine kurze Bewegung kann ein konstanter Betriebszustand möglicherweise nicht erreicht werden, der Ablauf vielmehr nur durch Beschleunigung und Abbremsung bestimmt sein. Der gleichbleibende Betriebszustand kann entweder bei absolut konstanter Geschwindigkeit vorliegen, oder er kann wechseln zwischen einer Geschwindigkeit ein wenig oberhalb und einer ein wenig unterhalb des stetigen Zustandniveaus. Für nahezu alle Anwendungsfälle sind beide i Betriebsarten gleichermaßen akzeptabel. Die zuletzt erwähnte ! Betriebsweise ist ein wenig leichter im Zusammenhang mit der } !Erfindung zu verwirklichen und wird aus diesem Grunde bevorzugt.¹

Fig. 1 zeigt einen durch Hochfrequenzspannung gesteuerten Oszillator (VCO) mit dem Bezugszeichen 10, um ein Signal zu liefern, das die maximale Schrittgeschwindigkeit kontrolliert. Ein Potentiometer 11 ist an eine entsprechende Spannungsquelle angeschlossen, die bei +E wieder-

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gegeben ist,und liefert ein Eingangssignal an deⁿ Eingang des Oszillators, um den Arbeitsbereich einstellen zu können. Ein Verzögerungselement 12 dient dazu, die Möglichkeit eines augenblicklichen Abfalls der Oszillatorgeschwindigkeit zu verhindern, da ein solcher Abfall dazu führen kann, den Motor augenblicklich abzubremsen, wodurch die erforderliche Synchronisation verlorengehen könnte.

Der Ausgang 13 des Oszillators 10 liefert einen Hochfrequenzimpulszug jder Synchronisierungsimpulse mehreren verschiedenen Schaltungspunkten zuführt, die durch die Bezeichnung "synchr." kenntlich gemacht sind. Der Ausgangsimpulszug wird außerdem dem Eingang eines digitalen Verhältnis-Vervielfachers oder Dezimalverhältnis-Vervielfachers (DRM) 14 zugeführt. Hier wird der Impulszug in einem Verhältnis vervielfacht, das digital durch die Verhältniseinstelleinrichtung 15 bestimmt wird. Der Ausgang 16 des Vervielfachers 14 liefert einen unregelmäßigen Impulszug mit einer durchschnittlichen Frequenz proportional zu der gewünschten maximalen Schrittfrequenz. Um die Unregelmäßigkeiten in dem Impulszug 16 auszuglätten, sind Teileinrichtungen 17 und 18 vorgesehen. Aus später zu erläuternden Gründen ist die Teileinrichtung 17 programmierbar und liefert eine Teilung entweder durch sieben oder durch zehn in Abhängigkeit davon, ob die Leitung 19 oder die Leitung 20 eingeschaltet ist.

Der Ausgang der zweiten Teileinrichtung 18 liefert einen Impulszug bei 21, welcher bei der maximal gewünechten Geschwindigkeit

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für die Impulssteuerung des Motors liegt. Der logische Kontrollkreis vergleicht die maximale Geschwindigkeit mit einem ansteigenden Geschwindigkeitssignal 22 und mehreren anderen Eingangssignalen und bestimmt die Impulssteuerung des Motors, die zweckentsprechend ist.

Nachfolgend wird eine Beschreibung desjenigen Teils des Kreises gegeben, der in Fig. 2 gezeigt ist und der das ansteigende Signal 22 und die anderen Eingangssignale für den logischen Kontrollkreis liefert. Die Erfindung verwendet vorzugsweise eine Mikroprozeßeinrichtung 23 als die zentrale Datenbehandlungseinrichtung. Der Mikroprozessor 23 empfängt die Daten, die in der Datenspeichereinrichtung 2¹I gespeichert sind. Das Element 2¹I kann in Form eines programmierbaren, nur zum Auslesen dienenden Gedächtnisses (PROM) ausgebildet sein und kann mehrere Informationsarten zur Verwendung in dem Gesamtsystem enthalten. In bezug auf die vorliegende Erfindung kann die gespeicherte Information beschrieben werden als Bewegungsinformation, welche die Achse oder Achsen der Bewegung, die Richtung der Bewegung entlang jeder Achse und die Größe der Bewegung betreffen. Der beschriebene Kreis ist geeignet, eine Bewegung entlang von zwei Achsen gleichzeitig, aber nur in gleichen Schritten und durch Antrieb durch eine einzige Motorantriebseinheit zu verwirklichen.

Die Bewegungsinformat ion wird von dem Datenspeicher 2¹J zu dem Mikroprozessor 23 geleitet und wirkt wie folgt weiter: Die Digits der niedrigsten Ordnung, vorzugsweise zwei, der In-

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struktion für die Bewegungslänge werden zum Einlesen einem Abwärtszähler 25 zugeführt. Die Digits höherer Ordnung werden in dem Mikroprozessor zurückgehalten. Die Kommandos betreffend Achse und Richtung werden der Motortreibeinrichtung 26 zugeleitet, welche Polarifitswechsel für die V/indungen der Motoren 27 und 28 in Übereinstimmung mit den Steuerbefehlen veranlassen. Typischerweise sind die Motortreibeinrichtungen 26 mit Einrichtungen versehen, um die Eingangsimpulse maßstäblich zu ändern und eine Motorschrittzunahme für jeden ersten, zweiten, fünften oder zehnten Steuerimpuls zu liefern. Dies gestattet eine Kompensation für variierende mechanische Systeme, während die Steuereinrichtung einfach in Bewegungslängen, z.B. in 1/1000 einer Längeneinheit, programmiert werden kann.

Ein aufwärts und abwärts arbeitender Zähler 29 weist einen Ausgangszählstand von "Null" am Anfang jedes Bewegungszyklus auf. Dem Zähler 29 werden Impulse über Leitung 30 zugeleitet, und zwar zur Schrittvergrößerung oder Schrittabnahme in Abhängigkeit von dem Signal 31. Der Zähler 29 weist drei Ausgänge auf. Der Ausgang 29a ist eine digitale Wiedergabe des Zählwerkes. Der Ausgang 29b zeigt an, daß sich der Zähler nahe dem Überlaufzustand befindet. Der Ausgang 29c zeigt dagegen an, daß der Zählwert gleich Null ist. Die Ausgänge 29b und 29c können beispielsweise als UND-Gatter für die Digits höchster Ordnung von dem Ausgang 29a und als NOR-Gatter für alle Digits von dem Ausgang 29a ausgebildet sein. Die Impulse werden dem Abwärtszähler 25 über Leitung 32 zugeführt. Die Impulse zu den Motortreibeinrich-

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tungen 26 laufen aber die Leitung 33· Die Art und Weise zur Lieferung dieser Impulse wird nachfolgend in: einzelnen erläutert. Zum Zwecke des besseren Verständnisses der Arbeitsweise des Kreises, der soeben diskutiert wird, müssen jedoch folgende Annahmen getroffen werden:

1. Jeder Impuls in der Leitung 33 läuft zu dem Motor oder den Motoren, die getrieben werden sollen.

2. Es gibt einen Impuls auf der Leitung 30 für den Aufwärts/ Abwärtszähler 29 für jeden Impuls auf der Leitung 33 für den Motor.

3. Das Signal auf der Leitung 31 ist derart, daß der Zähler 29 aufwärtszählt, wenn das Hotorimpulssirnal auf Leitung 33 beschleunigend wirksam ist and derart, daß der Zähler 29 abwärtszählt, v/enn das Signal auf der Leitung 33 abbremsend v/irksam ist.

4. Die Leitung 32 liefert jeweils zwei Impulse fir den Zähler 25 für jeden Aufwärtszählimpuls des Zählers 29 und einen Impuls für den Zähler 25 für jedes Signal in der Leitung 33, das weder beschleunigend noch abbremsend wirksam ist.

Der Abwärtszähler 25 ist von der Art, welche durchgehend durch Hull zählt und ein Ausgangssignal liefert, wenn der Zählwert Null erreicht hat. Das bedeutet, daß dann, wenn es sich um den bevorzugten Zwei-Dezimal-Digit-Zähler handelt, der Zähler von "00" bis "99" zählt. V.'enn es sich um einen Zähler von Typ Modul 2 (Binär) handelt, arbeitet der Zähler beispielsweise von "0000" bis "1111". Der Zähler nuß fähig sein, bis zu Systemgeschwindig-

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keiten in der Größenordnung von 350 kHz herabzuzählen, was über den Geschwindigkeiten liegt, bei denen Mikroprozessoren allgemein addieren oder subtrahieren, insbesondere wenn sie mit Dezimalzahlen arbeiten.

Mit einem Zwei-Dezimal-Digit-Abwärtszähler 25 und 350 kHz Eingangsimpulsen erhält man Ausgangsimpulse von entsprechend herabgesetzter Frequenz an dem Ausgang 3¹*, dessen Ausgangswert dem Mikroprozessor 23 zugeführt wird, um sich dort zu einem Vergleich mit den darin gespeicherten Digits höherer Ordnung anzusammeln. Der Abv/ärtszähler 25 und der Mikroprozessor 23 arbeiten somit gemeinsam als Hochgeschwindigkeitszähler. Die Ausgangssignale von dem Abwärtszähler 25, die dem Wert Null entsprechen, v/erden zusammen mit dem Signal in der Leitung 35, welches dem V/ert Mull entspricht, von dem Mikroprozessor durch das UND-Gatter 36 gesammelt, das somit ein Ausgangssignal für die Leitung 37 am Ende eines Zählvorganges liefert.

Wie zuvor erwähnt, liefert der Aufwärts/Abwärtszähler 29 eine Schrittvergrößerung für jeden Schritt der Beschleunigung und eine Schrittverkleinerung für jeden Abbremsschritt (negative Beschleunigung). Der Zählwert, den der Zähler aufweist, zeigt damit den Nettowert der Beschleunigung des Systems während eines Bewegungszyklus an. Diese Zahl in digitaler Form wird durch einen Digital/ Analogwandler 38 in eine analoge Spannung umgewandelt, die auf der Leitung 39 dem Nettowert der Beschleunigung proportional ist.

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Der Ausgangswert in der Leitung 39 wird einem Verstärker 40 zugeleitet, der eingestellt werden kann. Er liefert somit eine variable Steigung für die Beschleunigungskurve, also die Kurve nach Fig. 4. Das Ausgangssignal 41 des Verstärkers 40 wird einem Impulsformkreis 42 zugeführt, der in einer für die Wünsche des Systems entsprechenden Art ausgebildet sein kann.

Das Ausgangssignal 43 der Impulsformeinrichtung 44 wird in einen mit relativ niedriger Spannungsfrequenz gesteuerten Oszillator 44 als Steuerspannung geleitet. Das Ausgangssignal, welches das zuvor beschriebene Signal 22 ist, stellt somit einen Impulszug mit einer Frequenz dar, die gleich der gewünschten Impulsgeschwindigkeit für die Motoren 26 und 27 während einer Beschleunigung oder Abbremsung ist. Der Oszillator 44 ist vorzugsweise mit einer Erdung oder einer ähnlichen Einrichtung versehen, so daß er durch ein Sperrsignal in die Leitung 45 abgeschaltet werden kann.

Es wird erneut auf Fig. 1 Bezug genommen. Die Eingangsspannung 4l für den Impulsformer und das Ausgangssignal des Potentiometers 11 werden in eine Vergleichseinrichtung 46 geleitet, deren Funktion es ist, ein Geschwindigkeitssignal von dem Oszillator 44 zu übersteuern und eine Uberfüllung des Abwärts/Aufwärtszählers 29 zu verhindern. Das Ausgangssignal 47 der Vergleichseinrichtung 46 nimmt den Wert Null an, wenn das Signal 46 kleiner als die Steuerspannung von dem Potentiometer 11 ist.

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Ein ODER-Gatter HS sammelt die verschiedenen Signale, welche ein Arbeiten des logischen Kreises verhindern. Dazu gehören das Signal 47, dao zuvor erwähnte Beendigungssignal 37 für den Hauptzähler, das Signal 29b für das nahezu Erreichen des Zustandes eines überfließens des Zählers und andere Signale, wie sie für den besonderen Anwendungsfall ervünscnt sind. Zu dieservfeusätzliehen Signalen kann beispielsweise ein Signal gehören, das anzeigt, daß die Steuerung nicht wirksam ist, daß die Geschwindigkeit zu hoch ist, Daß die Steuerung zurückgestellt werden soll, oder daß eine Schlittenhaltefunktion erreicht oder eingeschaltet v.'orden ist. Das Ausgangssignal Hg des ODER-Gatters HQ wird in ein weiteres ODER-Gatter 50 eingespeist,wo es mit anderen gewünschten Eingangssignalen gesammelt wird, um ein Signal 51 zu liefern, das einen Zustand anzeigt, in dem eine Abbremsung nicht stattfinden soll, beispielsweise bei Verhinderung einer Abbremsung zur Fortsetzung der eingeschlagenen Bahn.

Das Signal 49 wird außerdem einem Umkehr(nicht)eingang des ODER-Gatters 52 zugeleitet. Die Umkehrimpulse an den logischen Elementen sind durchgehend als kleine Kreise nahe den logischen Elementen gezeigt. Das Signal 29c, das anzeigt, daß der Zahler 29 den Viert Null annimmt, ist ebenfalls an einem Umkehreingang des ODER-Gatters 52 angelegt, /olglich zeigt der Ausgang 53 einen Zustand an, in dem eine Abbremsung möglich ist.

Die Leitung 43 liefert eines von drei Signalen für den Eingang eines UND-Gatters 5¹J. Ein zweiter Eingang wird durch Leitung 15 gebildet, welche vom Ausgang (U-Verbindung) der Einrichtung 55

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kommt. Am Eingang C dieser Einrichtung liegt das Rampensignal 22 und am Eingang D eine gleichbleibende positive Spannung an, die durch +E angedeutet ist. Die Leitung 45 liefert außerdem ein Sperrsignal, das zuvor erv.ühnt wurde, a« an den durch die Spannung von niedriger Frequenz gesteuerten Oszillator 44. Die Arbeitsweise der Sperreinrichtung 55 und anderer Verklinkungs- oder Verbindungscinrichtungen, die noch diskutiert v/erden, ist derart, daß das Signal am D-Eingang mit dem ^-Ausgang zu solchen Zeitpunkten verklinkt wird, da ein positiver Signalübergang am C-Eingan_o vorliegt. Der sj-Aus^ang wird geräumt (auf Juli gestellt), wenn ein positives Signal am R (Rückstell)-Eingang vorliegt bzw. auf ein positives Signal geschaltet, v;enn ein positives Signal an dem P (VoreinstelD-Eingang anliegt. So liefert ein Impuls auf der Leitung 22 einen Ausgang bei Q für die Leitung 45, um den Oszillator 44 zu sperren und an dem UND-Gatter 54. In ähnlicher Weise nimmt die Verklinkungseinrichtung 56 das Signal 21 der maximalen Geschwindigkeit am Eingang C und eine konstante Spannung +E am D-Eingang auf unäliefert somit einen positiv gehaltenen Ausgang bei Q für die Leitung 57 für jeden Impuls von der Leitung 21, und zwar bis zur Rückstellung. Das Signal auf Leitung 47 wird mit den Signalen 45 und 55 in dem UND-Gatter 54 gesammelt, um ein positives Signal in der Leitung 58 für den D-Eingang der Verklinkungseinrichtung 59 zu liefern. Ein Synchronisierimpuls von dem Ausgang 13 des durch eine Hochfreqaenzspannung gesteuerten Oszillators 10 v/ird dem C-Eingang der Verklinkungseinrichtung zugeleitet, um eine Torschaltung für das Signal 58 zu dem U-Ausgang für die Verklinkungseinrichtung 59 und damit für die

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Leitung 60 zu liefern. Das Vorhandensein eines Signals 16 kann als Anzeichen gewertet werden, daß der erste Schritt einer vierstufigen logischen Sequenz gemäß Fig. 3 in einer noch nachfolgend zu beschreibenden Weise vollendet ist. Einleitung 60 ist mit den Rücksteleingängen R der Verklinkungseinrichtungen 55 und 56 verbunden, um diese auf Null jedesmal dann zurückzustellen, wenn ein erster logischer Schritt ausgeführt wird.

Ein die Beschleunigung verbietendes Signal wird in der Leitung 61 durch die Verklinkung 62 erzeugt, dem als Rückstellsignal R der Ausgang 59 des ODER-Gatters ¹18 zugeordnet ist. Als Voreinstellsignal P erhält die Verklinkungseinrichtung 62 das Signal 29c, das den Mull-Wert für den Aufwärts/Abwärtszähler 29 anzeigt. Der Gattereingang C der Verklinkungseinrichtung 62 wird durch das maximale Geschv/indi^keitssignal 21 gebildet. Der Signaleingang D wird durch das Sperrsignal 45 der Verklinkungseinrichtung 55 gebildet, das durch ein Verzögerungselement 63 zugeführt wird. Damit ergibt sich ein unabhängiges positives, die Beschleunigung verhinderndes Signal auf Leitung 61, wenn der Zähler 29 den Zählwert Hull annimmt und außerdem bei gleichzeitigem Auftreten des maximalen Geschwindigkeitssignals auf Leitung 21 und des Rampensignals, das über die Verzögerungseinrichtung 63 an Leitung 62 anliegt.

Es wird nunmehr wieder auf fig. 2 Dezug genommen. Das die Abbremsung sperrende Signal auf Leitung 51» das erste logische Schrittsignal auf Leitung 60 und das die Beschleunigung sperrende

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Signal auf Leitung (Λ liefern die Eingangssignal für den logischen Kreis,der die UND-Gatter 6Ί - 71, die ODER-Gatter 72,73 und Tk und die Verklinkungseinrichtungen 75,76 und 77 umfaßt. Die Q-Ausgänge der genannten Verklinkungseinrichtungen sind aus Vereinfachungsgründen jeweils durch die Bezeichnungen Y₁, Yp und Y, identifiziert.

Die Fig. 3 zeigt die Arbeitsweise des logischen Kreises, wenn eine Schrittfortschaltung durch vier logische Schritte erfolgt, die mit jedem Motorschritt verbunden sind, und zwar unter Verwendung der Bezeichnungen Y₁, Yp und Y,, die oben definiert worden sind. Der logische Kreis vergrößert von Schritt zu Schritt unter der Zeitsteuerung der Synchronisierimpulse.

Am Ausgangspunkt sind alle Werte Y₁, Yp und Y_ = Null, wie dies in dem obersten Kreis der Fig. 3 dargestellt ist. Wenn ein die Abbremsung sperrendes Signal auf Leitung 51 vorliegt, schreitet der logische Kreis entlang dem rechten Weg nach Fig. 3 in den Zustand 1,1,1 herab, d.h. wenn alle drei Werte Y₁, Y~ und Y, positiv sind. Sonst folgt der logische Kreis dem linken Weg und schaltet herab in den Zustand 1,1,0. Der linke Weg für das Abbremsen wird schrittweise weiterverfolgt, ohne daß zusätzliche Entscheidungszweige vorliegen, wobei die einzelnen Schritte über 1,0,0 und Q,1,0 zu dem Anfangszustand 0,0,0 fortschreiten.

In dem ein Abbremsen unterbindenden Zweig (rechts in Fig.3) schaltet der logische Kreis schrittweise von dem Zustand 1,1,1

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zu dem Zustand 1,0,1, ohne daß eine Entscheidungsverzweigung stattfindet. In den nachfolgenden Cchritt muß eine weitere Ent scheidung getroffen werden. Der äußerste rechte Zweig geht in den Zustand 0,1,1 bei Beschleunigung über, während der davon links liegende Zweig in den Zustand 0,0,1 übergeht, wenn weder eine Beschleunigung noch eine Abbremsung erfolgt.

Ein Y₁-ImPuIs in Leitung 33 steuert die Motortreibeinrichtungen 26 derart, daß Antriebsimpulse für die Motoren 27 und 28 sowie ein Kontrollsignal für den logischen Kreis erzeugt werden. Aufgrund des Gedächtnisses der Verklinkungen liefern zwei folgende Schritte, die jeweils einen Y. = 1 -Zustand besitzen, ein einziges zwei-logisches-Schritt-Langpulssignal in Leitung 33 und somit für den oder die Motoren. Dies erfolgt in den ersten zwei-logischen Schritten unabhängig davon, ob eine Abbremsung vorliegt oder nicht. Solch ein dem Motor und dem logischen Kreis zugeführter gedehnter Impuls ist im höchsten Maße vorteilhaft bei einigen Anwendungsfällen, da viele allgemein verwendete logische Vorrichtungen schlecht für die Arbeitsweise bei Geschwindigkeiten geeignet sind, bei denen Einzelimpulse in Leitung 33 auftreten.

Ein Y₁~(nicht Y) und ein Y2~Signal in Kombination liefern einen Impuls für den Aufwärts/Abwärtszähler 29, der aufwärtszählt, wenn Y,=l und abwärtszählt, wenn Y,=0 (Y,) ist. Auf diese Weise wird der Aufwärts/Abwärtszähler im Schritt vergrößert jedesmal dann, wenn ein Beschleunigungsschritt auftritt und im Schritt

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verkleinert jedesmal dann, wenn ein Abbremsschritt auftritt, und er Zc'ihlt nicht jedesnal, wenn ein Schritt bei gleichbleibendem Zustand vorliegt. Die Y..- und Yp-Signale werden durch das UND-Gatter 70 gesammelt, un Zählimoulse in der Leitung 30 für den Aufwirts- und Abwärtszähler 29 zu liefern. Das Y,-Signal in Leitung 31 wird dem Aufwärts/Abwärts-Steuereingang des Zähl'ers 29, wie zuvor beschrieben, zugeführt, um das gewünschte Zählen zu bewirken.

Die Y₂- und Y,-Signale werden durch das UND-Gatter 71 gesammelt, um einen Impuls in Leitung 32 zum Abwärtszählen im Hauptabwärtszähler 2 5 zu liefern. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, umfaßt der Abbremsweg keine Yp- und Y,-Werte, so daß keine Impulse dem Zähler 25 bei Abbremsur.g zugeleitet werden. Ein Yp-, Y-r-Impuls wird im ersten Schritt des die Abüremsung verhindernden Weges sowie im dritten Schritt des 3eschleunigungsweges erzeugt. Das bedeutet, daß der liauptzähler jeweils um eins abwärtszählt für jeden "'otorschritt bei gleichbleibendem Zustand und um den Wert zwei bei jedem Beschleunigungsschritt.

V/ie hervorgehoben, liefert der Kreis das die Abbremsung sperrende Signal in Leitung 51,um die Verzweigungsentscheidung an dem ersten logischen Schritt über das UND-Gatter 69, ODEK-Gatter 7^ und die Verklinkungseinrichtung 77 zu steuern. Jas die Beschleunigung sperrende Signal auf Leitung 61 steuert im dritten Schritt die Verzweigungsentscheidung in dem Nichtbeschleunigungsweg und tritt ohne Bedingung auf, wenn der Aufwärts/Abwärtszähler 29 den

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Mull-Wert anzeigt und tritt bedingt auf, wenn das Rampensignal 22 eine höhere Frequenz aufweist als das maximale Geschwindigkeitssignal, d.h. wenn der Rampengeschwindigkeitsimpuls auf der Leitung 22 in dem .^-Ausgang der Verklinkungseinrichtung 55 einläuft (wodurch ein weiterer Impuls von dem von niedriger Frequenz gesteuerten Oszillator verhindert v;ird) und -in den D-Eingang der Verklinkungseinrichtung 62 über die Verriegelungseinrichtung 63, bevor da3 maximale Geschwindigkeitsinpulssignal auf Leitung 21 die Verklinkungseinrichtung 62 erreicht. Die Folge ist, daß mit dem beschriebenen Kreis das System normalerweise stets beschleunigend oder abbremsend über eine sehr kleine Spanne der Geschwindigkeitsdifferenz arbeitet mit Ausnahme des Zustandes, bei dem der Zähler 29 den Wert ilull annimmt. Obwohl eine solche Präzision selten erforderlich ist, ist der logische Steuerkreis jedoch gleichermaßen geeignet, einen Zustand mit konstanter Geschwindigkeit, falls erwünscht, zu halten. Beispielsweise kann ein nicht dargestellter Kreis vorgesehen sein, der ein positives Signal dem !'-Eingang der Verklinkungseinrichtung 62 zuliefert, wenn das Rampengeschwindigkeitssignal 22 und das maximale Geschwindigkeitssignal 21 im wesentlichen den gleichen Wert erreichen.

'»Vie zuvor erv/ähnt, ist der logische Grundkreis und die Schaltung nach der vorliegenden Erfindung im hohen Maße flexibel und kann mit einer Reihe von variablen weiteren Funktionen und Merkmalen versehen werden, soweit dies erwünscht ist. Ein solches mögliches Merkmal ist die Fähigkeit, die Geschwindigkeit des Elementes,

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das durch die Motoren 27 und 28 gesteuert wird, konstant zu halten. Dies erreicht man dadurch, daß man die Motortreibeinrichtun^en 26 mit entsprechenden Signalen über Leitung 80 vom Mikroprozessor 23 versorgt, um anzuzeigen, welcher der beiden Motoren 27 und 28 für eine besondere Bewegung angetrieben werden muß, oder, falls eine solche Bewegung den Antrieb beider Motoren erfordert, daß ein gleichzeitiger Antrieb erforderlich ist. Wenn einer von den Motoren allein angetrieben werden soll, wird außerdem ein Signal durch den Mikroprozessor 23 in der Leitung 19 erzeugt, um den programmierbaren Teiler 17 so einzustellen, daß er durch sieben teilt. Wenn beide Motoren gleichzeitig angetrieben werden sollen, wird ein Signal in der Leitung 20 erzeugt, um den Teiler 17 so einzustellen, daß er durch zehn teilt. Auf diese Weise variiert das steuernde maximale Geschwindigkeitssignal 21 um einen Faktor annähernd gleich "/IT, in Abhängigkeit davon, ob einer oder beide Motoren gleichzeitig angetrieben werden, so daß man die resultierende maximale Geschwindigkeit des betreffenden Teils im wesentlichen konstant hält. Diese Anordnung einer Einrichtung zur Veränderung der maximalen Impulsgeschwindigkeit gemäß annähernd dem Wert Y^ zwischen dem Oszillator 10 und den Motoren 27 und 28 führt weiterhin zu einer wesentlichen Vereinfachung gegenüber bekannten Vorrichtungen, bei denen spezielle Geschwindigkeitsrecheneinrichtungen und/oder relativ komplizierte Einrichtungen zur Modifizierung der Oszillatorfrequenzen erforderlich sind. Diese Korrektur der Impulsgeschwindigkeit wird vorzugsweise auf einer Basis der schrittweisen Änderung vorgenommen, so daß kon-

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tinuierlich Geschwindickeitsänderungen korrigiert werden, die aufgrund von Schritten entlang einzelner Achsen oder einer resultierenden Achse erfolcen.

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Claims

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Γ PATENTANWÄLTE

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DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Ansprüche

1. Ji^umerische Steuerung für die Treibeinrichtung von Schrittmotoren zum Verstellen von Maschinenteilen mit höchster Stellungsgenauigkeit, insbesondere für die Zustellung der Werkzeugschlitten von Werkzeugmaschinen, mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Steuerimpulsen, gekennzeichnet durch zwei Zähleinrichtungen (25,29)> von denen die erste (25) anfänglich die Anzahl der zur Ausführung einer Zustellbewegung notwendigen Schritte speichert, während die zweite als Auf- und Abwärtszähler (29) ausgebildet ist und sich für jeden Zustellvorgang zunächst auf dem Null-V/ert befindet; durch eine Signal-Eingangseinrichtung (4¹O, welche zur Bestimmung der positiven oder negativen Zustellbeschleunigung ein Ausgangssignal entsprechend der augenblicklich gewünschten Geschwindigkeit liefert und in Abhängigkeit von der Änderung des Zählwertes der zweiten Zähleinrichtung variiert; sowie durch eine Vergleichseinrichtung, welche das Beschleunigungssignal mit dem Signal der maximalen Geschwindigkeit vergleicht und Steuersignale für die Treibeinrichtung (26) erzeugt, und zwar:

a) Einzelimpulse für den Schrittmotor (27,23) und für die Aufwärtszählung der zweiten Zähleinrichtung (29) sowie jeweils zv/ei Impulse für jeden

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dem Motor zugeführten Einzelimpuls für die Abwärtsziihlunc der ersten Zähleinrichtung (25) dann, wenn der Zählvert in der ersten Zähleinrichtung grüßer als Eins ist und die gewünschte Geschwindigkeit unterhalb des maximalen Geschwindigkeitswertes liegt;

b) einen Einzelimpuls zum Motor, keine Impulse zur zweiten Zähleinrichtung (29) und einen Impuls für die AbwMrtszählung der ersten Zähleinrichtung (25) dann, wenn der Zählwert in der ersten Zähleinrichtung exakt den V/ert Eins entspricht;

c) Einzelimpulse sudem Schrittmotor und jeweils einen Einzelimpuls zur Ab-wärtszählung der zweiten Zähleinrichtung (29) für jeden den Motor zulaufenden Impuls und keinen Imj.uln der ersten Zähleinrichtung (25) zuleitet, wenn der Zählwert der ersten Zähleinrichtung den Wert ilull aufweist und auch dann, wenn die gewünschte Geschwindigkeit größer als der maximale Geschwindigkeitswert ist.

2. Mumerische Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleingangseinrichtung für den maximalen Geschwindigkeitswert eine variable Spannungsquelle (11) und einen spannungsgesteuerten Oszillator (10) aufweist.

3. Numerische Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungseinrichtung (12) zwischen der variablen Spannungsquelle (11) und dem Oszillator (10) angeordnet ist.

H. numerische Stauerung nach einem der Amsprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Digital-Geschwindigkeits-Eingangseinrichtung und ein damit und mit dem Ausgang des Oszillators (10) verbundener Digital-

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- 3 Geschwindigkeits-Vervielfacher (1^) vorgesehen sind.

5. Numerische Steuerung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugereinrichtung einen Digitalanalogwandler aufweist, dessen Digitaleingang mit dem Ausgang der zweiten Zähleinrichtung (29) verbunden ist, und daß ein spannungsgesteuerter Oszillator (¹JH) mit dem Ausgang des Wandlers verbunden ist.

6. Numerische Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsformkreis (*)2) zwischen dem Ausgang des Wandlers (38) und dem Eingang des Oszillators (^¹O angeordnet ist.

7. Numerische Steuerung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung von zwei Schrittmotoren (27>28) ein Oszillator zur Erzeugung von Impulsen in einer Frequenz proportional der Geschwindigkeit für die gewünschte Bewegung des zu bewegenden Maschinenteils und eine durch die Impulse steuerbare Treibereinrichtung vorgesehen sind, vrelche die beiden Schrittmotoren sowohl einzeln als auch gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit antreiben kann, die der Impuls-Empfangsgeschwindigkeit proportional ist, und daß zwischen dem Oszillator und der Treibereinrichtung eine Einrichtung vorgesehen ist, die bei gleichzeitigem Antrieb beider Schrittmotoren die Frequenz

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der Steuerimpulse gegenüber dem Prequenzwert bei Einzelantrieb der Schrittmotoren um einen Faktor von etwa l,k herabsetzt .

8. Numerische Steuerung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Herabsetzen der Frequenz der Steuerimpulse für jeden Schaltschritt der^lotortreibeinr-ichtung selektiv betätigbar ist.

9. Elektronische Impulszähleinrichtung zum Zählen von Impulsen bis zu einem n-Digitwert vom Modul m, insbesondere zur Verwendung bei einer numerischen Steuereinrichtung gemäß Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein^eiModul-m-Abwärtszähler mit einer Zählkapazität von q-Di^its, v/obei "m" eine ganze Zahl mit dem kleinsten Wert = Eins ist und der Zähler durch den Null-Wert hindurch bis zu q-Digits vom Modul (m-1) einschl. zählt; durch eine Einrichtung zur Einführung der Digits von der q-niedrigsten Ordnung von χ in das oder die Register des Abwärtszählers; durch eine Einrichtung zum Einführen der zu zählenden Impulse in den Abwärtszähler; durch eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ausgangsimpulses des Abwärtszählers bei jedem Null-Zählwert; durch eine Recheneinheit mit einer Einrichtung zum Zählen von n-q/Digits von einer Impulsquelle; durch eine Eingangseinrichtung zum Einführen der m-q/Digits höchster Ordnung von X in die Recheneinheit; durch eine Eingangseinrichtung zum Einführen der Ausgangsimpulse des A twährts-

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Zählers in die Recheneinheit; durch eine Ausgangseinrichtung für die Eingangsimpulse der Recheneinheit zum Anzeigen, daß die n-q/Digits der höchsten Ordnung gezählt worden sind, und durch eine auf die Koinzidenz der zuletzt genannten Ausgangsimpulse und eines Ausgangsimpulses des Abwärtszählers ansprechende Einrichtung zur Anzeige der Vollendung des Zählvorganges .

10. Impulszähleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abw^rtszähler in der V/eise abwärts zählt, daß er schrittweise das Komplement der gespeicherten Zahl weiterzählt.

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