DE3144836A1 - Steuersystem fuer ein nachfuehrsystem einer werkzeugmaschine - Google Patents

Steuersystem fuer ein nachfuehrsystem einer werkzeugmaschine

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DE3144836A1 DE19813144836 DE3144836A DE3144836A1 DE 3144836 A1 DE3144836 A1 DE 3144836A1 DE 19813144836 DE19813144836 DE 19813144836 DE 3144836 A DE3144836 A DE 3144836A DE 3144836 A1 DE3144836 A1 DE 3144836A1
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Description

3U4836
.5.
Steuersystem für ein Nachführsystem . ; einer Werkzeugmaschine :
Be schre ibung
Die Erfindung betrifft ein automatisches Nachführsystem für die Steuerung des Betriebs einer Werkzeugmaschine. Insbesondere bezieht die vorliegende Erfindung sich auf eine Geschwindigkeitssteuerung, die bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit eine hohe Genauigkeit gewährleistet.
Bei herkömmlichen Nachführsystemen erzeugt die Ablenkung eines Nachführ-Abtasters bzw. -fühlers relativ zu einer Schablone Steuersignale, die zur Führung der Bewegung des' Tasters rund um eine Kontur der Schablone und dementsprechend zur Positionierung eines Werkzeugs einer Werkzeugmaschine relativ zu einem Werkstück in der Weise verwendet werden, daß das Werkzeug der Werkzeugmaschine eine identische Kontur rund um das Werkstück durchläuft. Wand- . ler in dem Kopf des Tasters erzeugen Signale, die der Ablenkung des Tasters relativ zu einem Bezugs-Koordinaten-System entsprechen, wodurch die Größe und die Richtung der Ablenkung des Tasters bei seiner Nachführung rund um die Kontur der Schablone in die entsprechenden Vektor-.. komponenten aufgelöst werden. Weil der Ablenkvektor im Idealfall senkrecht zur Kontur der Schablone verläuft, und weil die Bewegung des Tasters immer tangential relativ zu der Schablone ist, wird die Orientierung des Befehlsvektors für die Geschwindigkeit der Nachführbewegung durch Drehung des Ahlenkvenktors um 90° abgeleitet.
Die Größe des .Befehlsvektors für die Geschwindigkeit wird im allgemeinen auf den Soll-Wert für die Nachführgeschwindigkeit des Systems eingestellt. Bei herkömmlichen Nachführsystemen stellt die Soll-Geschwindigkeit im allgemeinen
einen Kompromiß-Wert zwischen den Vorteilen einer Nachführung mit hoher Geschwindigkeit und dem erforderlichen, genauen Ansprechen der Werkzeugmaschine dar. Wenn die Geschwindigkeit zu hoch ist/ kann das System nicht exakt •5 auf scharfe Änderungen der Kontur der Schablone reagieren. Wenn beispielsweise eine innere Ecke der Schablone mit hoher Geschwindigkeit durchlaufen werden muß, kann die dadurch hervorgerufene, abrupte Richtungsänderung zu einem zu hohen Ablenkfehler führen, bevor sich das System erholen kann, wodurch das Werkzeug das Werkstück überschnei det, also eine falsche Kontur einschneidet» Damit läßt . sich also nicht die prinzipiell .zur Verfügung stehende, maximale Nachführgeschwindigkeit des Systems realisieren, da die Geschwindigkeit so abgestellt werden muß, daß auch scharfe Ecken in der Kontur der Schablone exakt durchlaufen
werden müssen. Der Betrieb bei niedrigerer Nachführgeschwin-• digkeit bedeutet jedoch, daß das System langsamer und damit • weniger produktiv arbeitet. Versuche zur Erhöhung des Ansprechvermögens haben jedoch zu ziemlich komplexen Systemen geführt, die beispielsweise einen exzentrischen ■ Taster mit" Steuerungen für die Bewegungsrichtung oder Nachführsysteme verwenden, die getrennt von der eigentlichen Werkzeugmaschine arbeiten.
Es ist deshalb ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Nachführsystem zu schaffen, das mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden kann und trotzdem exakt auf scharfe Ecken oder Richtungsänderungen in der Kontur der Schablone anspricht.
· Insbesondere soll ein Nachführsystem vorgeschlagen werden, das auf die Feststellung einer raschen Änderung des Ablenkwinke Is durch Reduktion der Arbeitsgeschwindigkeit des Systems reagiert.
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- OT-
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein verbessertes Nachführsystern für eine Werkzeugmaschine eine Geschwindigkeitssteuerung, die ein Signal ableitet, das die Äriderungs-· geschwindigkeit des Ablenkwinkels des Tasters darstellt; die Geschwindigkeitssteuerung subtrahiert das abgeleitete Signal von einem Befehlssignal für die Soll-Geschwindigkeit, um ein Befehlssignal für die Geschwindigkeit zu erhalten, das entsprechend der Schwierigkeit, d.h., der komplizierten Form, der zu folgenden Kontur moduliert ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erzeugt eine phasenstarre Schleife ein Signal, das der Änderungsgeschwindigkeit des Ablenkwinkels des Tasters entspricht. Ein Vielfaches dieses Signals wird von dem Befehlssignal für die Sollgeschwindigkeit abgezogen. Die Geschwindigkeitssteuerung enthält auch eine Einrichtung zur weiteren Verringerung des Befehlssignals für die Soll-Geschwindigkeit um . ein Vielfaches eines Signals für einen zu großen Ablenkfehler. Wenn also der Taster eine Ablenkung durchläuft, .die eine scharfe Richtungsänderung in der Kontur der Schablone anzeigt, wird die Nachführgeschwindigkeit rasch verringert, um ein exaktes Ansprechen der Werkzeugmaschine und insbesondere ihres Werkzeugs zu ermöglichen. Wenn jedoch der Taster einer leicht zu folgenden Kontur der Schablone nachgeführt wird, wird seine Nachführgeschwindigkeit auf dem 25' gewünschten, hohen und optimalen Wert für das System gehalten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematisehen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm der wesentlichen Bauteile eines Nachführsystems für eine Werkzeugmaschine nach . der vorliegenden Erfindung,
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Fig. 2 ein Blockdiagramm einer bevorzugten Geschwindigkeitssteuerung nach der Erfindung, und
Fig. 3 ein Vektordiagramm eines Nachführtasters . an einer"inneren Ecke einer Schablone zur Erläuterung des verbesserten Ansprechens des Nachführsystems nach der Erfindung.
Die Erfindung verwendet eine verbesserte Geschwindigkeitssteuerung/ die das Ausmaß der Richtungsänderung, d. h., die Phasenwinkeländerung des Ablenk- Vektors für den Taster, ermittelt, um den Sollgeschwindigkeits- Befehl für das Nachfolgesystem zu reduzieren. Diese Reduktion des Sollgeschwindigkeits- Befehls ermöglicht es dem System, eine rasche Richtungsänderung bei verringerter Geschwindigkeit genau auszuführen.
Außenecken bieten kein so großes Problem wie Innenecken, und zwar sogar bei relativ hohen Geschwindigkeiten, weil der zu durchlaufende Drehradius im Vergleich zu dem Ablenkspielraum beim Betrieb des Tasters groß ist. Die vorliegende Erfindung ist also besonders für ein System geeignet, bei dem Innenecken einer Schablonen- Kontur mit hoher Geschwindigkeit auf einer entsprechenden Drehbahn durchlaufen werden müssen.
Bei herkömmlichen Nachführsystemen folgt der im.allgemeinen stiftförmige Taster einer Kontur rund um eine Schablone, und zwar in einer genau definierten Arbeitsebene. Bei "dreidimensionalen Objekten wird der Taster bei der Beendigung des Durchlaufens der Kontur in jeder Arbeitsebene relativ zu der Schablone längs einer senkrecht verlaufenden Verschiebeachse schrittweise bewegt. Die Bewegung des Tasters relativ zu der Schablone wird durch eine Servosteuerung erreicht, die mit der gewünschten.
Nachführgeschwindigkeit arbeitet und in Abhängigkeit von der Auslenkung des Tasters gesteuert wird, wenn sich der Taster in Berührung mit der Schablone längs der vorgegebenen Kontur · bewegt. Selbstverständlich kann jedes geeignete, als Bezugssystem dienende Koordinatensystem für den Betrieb des Nachführ-
systems.ausgewählt werden; die Servosteuerung kann entweder so ausgelegt werden, daß sie den Taster rund um die Schablone bewegt, oder umgekehrt, d. h., die Schablone bewegt sich um den Taster. Zur Vereinfachung der Darstellung soll angenommen werden, daß sich der Taster rund um die Schablone in einer Arbeitsebene bewegt, die durch zwei zueinander senkrechte Bezugsachsen definiert ist, wobei die Schrittweiseverschiebung, längs einer dritten, zu der Arbeitsebene senkrechten Achse erfolgt. · '
Die Ablenkung des Abtasters bei seiner Bewegung rund um die Schablone wird bei einem Arbeitspunkt gehalten, der in Abhängigkeit von bekannten Kriterien ausgewählt wird, um zwischen dem Modell, also der Schablone,- und dem zu bearbeitenden Werkstück die Beziehung "eins"aufrecht' zu erhalten und dem System ausreichend Zeit zu geben, auf die ' Bewegung des Tasters zu reagieren. Diese nominelle Ablenkung stellt den Nullpunkt oder den Zustand mit dem Fehler- "null" dar; die Lenkkontrollen verschieben den Taster so, daß dieser Zustand aufrechterhalten wird. Da die Ablenkung des Tasters im Idealfall senkrecht zur Oberfläche der Schablone erfolgt, und da die Bewegung des Tasters immer tangential zu der Oberfläche erfolgt, wird die tangentiale oder Geschwindxgkeitssteuerung des Tasters als Funktion des Abienkvektors gesteuert, und zwar im wesentlichen durch das Äquivalent einer Drehung um 90° zu der tangentialen Richtung in der Arbeitsebene. Außerdem wird auch die Positionierung des Tasters relativ zu der Schablone, um den Zustand mit dem Fehler "null" aufrechtzuerhalten, also die Ablenksteuerung, als Funktion des Ablenkvektors gesteuert. Das System ermittelt also Ablenksignale von dem Taster und nutzt diese Signale aus, um den Taster senkrecht zu der Oberfläche zu verschieben und die Ablenkung des Tasters ständig zum Nullpunkt zurückzubringenί die oben erwähnten Ablenksignale'stellen die Größe und die Richtung der Ablenkung dar.
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Die Funktionsweise und die Realisierung dieser herkömmlichen Merkmale von Nachführsystemen für Werkzeugmaschinen ; sind dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt, so daß sie hier nicht im Detail erläutert werden sollen. Die folgende Dis-■ kussion bezieht sich deshalb nur auf die verbesserte Geschwindigkeitssteuerung nach der vorliegenden Erfindung.
Wie man in Fig. 1 erkennen kann, bewegt ein Nachführsystem für eine Werkzeugmaschine einen stiftförmigen Taster 10 um eine Kontur einer Schablone 11, und zwar in einer schematisch angedeuteten Arbeitsebene, die beispielsweise durch die X- und Y-Achsen des dargestellten Koordinatensystems definiert ist. Der Kopf des Tasters weist Wandler auf, die mit den Koordinaten-Achsen ausgerichtet sind und abwechselnde Signale erzeugen, die proportional zu der Ablenkung des Tasters längs jeder Achse sind; in diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß es sich bei dem dargestellten Nachführsystern um ein Dreiachsen-System handelt.
• Die Signale des Tasterkopfes werden in einem Verarbeitungs- · modul 12 modifiziert und insbesondere in Abhängigkeit von vorgegebenen Bedingungen geändert, um entsprechende Ablenksignäle • mit einer Trägerfrequenz von (beispielsweise) 1000 Hz zu erzeugen, deren Größen proportional zum Ausmaß der Ablenkung, längs der jeweiligen Achse sind. Der Modul 12 filtert auch Störsignale sowie um 90° phasenverschobene Signale aus den eingehenden Signalen aus.
Ein Computer 13 für den Vektor der Arbeitsebene erzeugt ein Ablenkvektorsignal DW mit einer Größe," die gleich der Größe der Ablenkung in der Arbeitsebene ist, und mit einer Signalphase,· die dem Winkel des Ablenkvektors in der Arbeitsebene relativ zu den Achsen des Bezugs-Koordinatensystems entspricht.
• Das Signal für den Vektor der Ablenkung in der Arbeitsebene wird durch eine Steuerung 14 für die Geschwindigkeitslenkung
demoduliert, um Signale für die Steuerung der entsprechenden Servomotoren 15 in den jeweiligen Koordinatenachsen zu erzeugen. · ' ■
Die Ablenksignale werden auch dazu benutzt, den Betrieb' des Systems möglichst nahe bei dem Nullpunkt oder bei der Fehlerbedingung "null" zu halten. Die Gesamtgröße DT der Ablenkung in allen drei Achsen wird an einem Block 16 abgeleitet und von der Größe der gewünschten Ablenkung DC abgezogen, die von einer Ablehkbefehl-Einheit 17 zugeführt wird·. Die Gesamtgröße DT ist gleich der Quadratwurzel der Summe aus den Quadraten der Größe der Ablenkung längs der jeweiligen Achsen. Die Differenz DE, die .in einem Block 18 ermittelt wird, stellt den Ablenkfehler für das System dar.- Eine Steuerung 19 für die Einstellung der Ablenkung spricht auf die Ermittlung des.
Ablenkfehlers DE sowie auf Signale, die die Orientierung des Ablenkvektors in der Arbeitsebene darstellen, an und korrigiert den Ablenkfehler durch Erzeugung von Steuersignalen für die zugehörigen Servomotoren 15. Wenn also die Gesamtablenkung größer als die gewünschte nominelle oder SoIl-Ablenkung.ist, betätigt die Steuerung 19. für die Einstellung der Ablenkung die Servomotoren, um den Taster in der Richtung der Ablenkung zu verschieben und dadurch den erwähnten Fehler zu eliminieren. Wenn die Gesamtablenkung kleiner als die gewünschte Soll-Ablenkung ist, wird der Taster in einer Richtung, -25 die um 180° außer Phase mit dem Ablenkvektor ist, in eine neue Stellung gebracht.
Bei der Geschwindigkeitssteuerung nach der vorliegenden Erfindung wird eine gewünschte Arbeitsgeschwindigkeit für das System eingestellt, wie durch einen Block 20 angedeutet ist. Der Befehl für die Soll-Geschwindigkeit wird in einem Block 21 entsprechend der mittleren Größe der Ablenkung in der Arbeits-
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• via-
ebene begrenzt, die von dem Block 13 zugeführt wird. Der Begrenzer 21 hält also ein gewünschtes Verhältnis zwischen der mittleren Ablenkung· und der Arbeitsgeschwindigkeit aufrecht/ um zu gewährleisten, daß sich das System nicht selbst überläuft.
Das.zentrale Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Steuerung 22 für die Geschwindigkeitsänderung, die die Signale für die Ablenkvektoren in der Arbeitsebene empfängt und bei Feststellung einer raschen Phasenänderung des Ablenkvekt'ors den Geschwindigkeitsbefehl für das System reduziert. Wenn also der Taster auf eine scharfe Änderung der . Ablenkrichtung trifft, wie es beispielsweise beim Durchlaufen einer rechtwinkligen Ecke der Fall ist (siehe auch Fig. 1), verlangsamt sich die Geschwindigkeit des Nachführsystems,
'15 um diese Richtungsänderung ohne Fehler durchführen zu können. Der Geschwindigkeitsbefehl wird auch an dem Verbindungspunkt 23 durch den'Absolutwert des Ablenkfehlers DE verringert.
Die Korrektur des Ablenkfehlers gibt dem System den Befehl, jedes Mal dann auf eine niedrigere Geschwindigkeit zu gehen, wenn eine Abweichung vom Betriebs-Nullpunkt auftritt. Beispielsweise stellt eine.Ablenkung, die beim Durchlaufen einer äußeren Ecke kleiner als die Soll-Ablenkung ist, die"Tendenz des Tasters dar, von der Schablone abgehoben zu werden. Andererseits ist beim Durchlaufen einer inneren Ecke die Gesamtablenkung des Tasters die Summe aus der Soll-Ablenkung bei der Bewegung längs einer Wand und der Ablenkung, die beim Auftreffen auf die gegenüberliegende Wand erzeugt wird. In beiden-Fällen wird der Geschwindigkeitsbefehl für das System um einen Betrag reduziert, der proportional zur Größe des Ablenkfehlers ist. Dies stellt ein zusätzliches Mittel zur Änderung der Nachführgeschwindigkeit des Systems in Abhängigkeit von festgestellten Anomalien in den Arbeitsbedingungen dar.
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Der korrigierte Geschwindigkeitsbefehl vom Verbindungspunkt 23 wird über eine Beschleunigungsschaltung 23 A auf die Steuerung 14 für die Geschwindigkeitseinstellung . gegeben. Das Ausgangssignal der Beschleunigungsschaltung 23 A folgt' einem abnehmenden Eingangssignal verzögerungsfrei, bzw. schnell, steigt jedoch langsam an, wenn sein Eingangssignal ansteigt. Damit ermöglicht also die Schaltung 23 A die im übrigen den herkömmlichen Aufbau hat, die sofortige Abbremsuhg, jedoch nur die allmähliche Beschleunigung.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Steuerung 22 für die Geschwindigkeitsänderung ist in Fig. 2 dargestellt. Das Eingangssignal DW von dem Computer 13 für den Vektor der Arbeitsebene ist ein zeitveränderliches Signal mit einer Phase, die dem Winkel des Ablenkvektors relativ zu den Koordinatenachsen der Arbeitsebene entspricht. Ein Signalbegrenzer 24 modifiziert das Signal DW zu einer Rechteckwelle, wobei die Phase des Signals DW beibehalten, wird. Eine Phase-Lock Schleife, also eine phasenstarre Schleife, wird zur Erzeugung eines Spannungspegel-Ausgangssignals verwendet, das die Nettoänderung der Phase des Signals DW anzeigt. Die Schleife enthält einen analogen Schalter 25, der in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen der Phase des Signals DW und eines Rechteckwellen-Bezugssignals eingeschaltet wird. Die Frequenz des Bezugssignals wird ständig durch einen Komperator 27, einen Spannungs-Zu-Frequenzgenerator 28 und einen Rechteckwellen-Generator 29 eingestellt, um der Phase des Signals DW zu folgen und damit eine "Phasenklammerung" zu erreichen. Die Elemente 25, 27, 28 und 29 der Schleife,, die in Fig. 2 durch die gestrichelten Linien umgeben sind, bilden einen freilaufenden Rechteckwellen-Generator, der beispielsweise als integrierter Chip No. 565 von der.Signetics Corp.
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erhältlich ist. Das Spannungssignal, das durch eine Änderung der Phase des Signals DW erzeugt wird, wird durch ein Tiefpassfilter 26 geführt und dann durch ein Differenzierglied 30 differenziert, um ein Signal für die Geschwindigkeit der Änderung des Phasenwinkels zu erzeugen, das die Geschwindigkeit der Richtungsänderung • des Ablenkvektors darstellt. Das Ausgangssignal des Differenziergliedes 30 wird weiterhin in einer Absolutwert-Schaltung 31 verarbeitet, um unabhängig von der Richtungsänderung ein "Stop" Signal zu erzeugen. Die Verstärkung dieses Signals wird in einem Multiplizierglied um einen Faktor verringert, der beispielsweise gleich dem Verhältnis der Soll-Geschwindigkeit zu der maximalen Geschwindigkeit is.t. Die Steuerung 22 für die Änderungsgeschwindigkeit bietet" also die Möglichkeit, die Arbeitsgeschwindigkeit des Systems entsprechend der Schwierigkeit der zu durchlaufenden Kontur einzustellen oder zu modulieren.
Die Funktionsweise der Geschwindigkeitssteuerung nach der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig.
3 erläutert. Gemäß Fig. 3 bewegt sich der Taster 10 an der Stelle 1 tangential in Bezug auf die Wand 33 der Schablone Die Ablenkung des Tasters erfolgt senkrecht zur Schablone und hat eine Größe, die gleich der für den Betrieb am Nullpunkt ausgewählten Ablenkung ist, wie durch den Vektor D angedeutet ist. Der Taster wird mit der gewünschten Betriebsgeschwindigkeit, also mit der Soll-Geschwindigkeit, und in einer Richtung gelenkt, die durch den Geschwindigkeitsvektor V angedeutet ist, der um 90° außer Phase mit dem Vektor D ist. Beim Auftreffen auf die gegenüberliegende Wand 34 der Schablone in der Stellung 2 wird der Ablenkvektor D' gleich der Summe aus der Ablenkung Dj, die durch die Wand 33 vorgegeben wird, und der Ablenkung D-, die . durch die Wand 34 vorgegeben wird. Da D.. im Zeitpunkt der Berührung mit der Wand 34 gleich D' ist, und da D2 auch einen
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signifikanten Wert erreichen wird, bevor das System auf. die Änderung in der Bewegungsrichtung des Tasters ansprechen kann, liegt die Gesamtablenkung D' in einem · Winkel 0, der nicht.senkrecht zur Wand 34 ist.
Bei herkömmlichen Systemen ohne die Geschwindigkeitssteuerung nach der Erfindung würde die Geschwindigkeitslenkung des Tasters in der Stellung 2 durch den Vektor V' in Richtung in .die Wand 34 mit einer Größe gegeben werden,· die gleich der Arbeitsgeschwindigkeit ist.
Dies führt zu einer entsprechenden,, unerwünschten Ver- " · Schiebung des Werkzeugs in die gegenüberliegende Wand des maschinell, insbesondere spanabhebend bearbeitenden Werkstücks und damit zu einem entsprechenden Bearbeitüngsfehler, bevor das System auf die abrupte Wendung in der Bewegung des Tasters ansprechen kann. Bei der hier beschriebenen Geschwindigkeitssteuerung wird jedoch die Bewegungsgeschwindigkeit des Tasters zur Wand 34 hin scharf reduziert oder auf Null gebracht (wie bei V" angedeutet ist, sobald ein meßbarer Wert für D2 vorhanden ist und damit jede rasche Änderung des Phasenwinkels von D zu D" festgestellt werden kann. Sobald der Taster seine Bewegung zur Wand 34 hin wesentlich reduziert hat, kann der normale Betrieb des Tasters tangential zur Wand wieder aufgenommen werden. In der Praxis führt dies zu einer glatten, stoßfreien Richtungsänderung mit exakter Nachführung des Tasters an der Schablone und mit der entsprechenden, genauen spanabhebenden Bearbeitung des Werkstücks
Die oben beschriebenen Ausführungsformen dienen nur zur Erläuterung der Erfindung und umfassen nicht alle, in der Praxis möglichen Ausgestaltungen. Beispielsweise kann die Geschwindigkeitssteuerung für das Nachführsystem auch durch digitale Techniken realisiert werden, wobei eine
rasche Änderung der Phase des Ablenkvektors zur Einführung eines entsprechenden Signals führt/ das in einem.digitalen Speicher gespeichert wird. In ähnlicher Weise kann das . System digital realisiert werden, um auf den gemessenen 5. Phasenwinkel des Signals DW anzusprechen und die gewünschte Reduktion der Geschwindigkeit auf der Basis einer "Nachschlagtabelle" in.einem Speicher zu liefern. Und schließlich kann das gesamte System noch durch digitale Äquivalente der hier beschriebenen analogen Bauteile realisiert werden. 10
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Claims (8)

  1. Patentansprüche
    Steuersystem, bei dem ein Taster einer Kontur rund um. eine Schablone folgt und sich die Schablone relativ zu dem Taster in Abhängigkeit von der Ablenkung des Tasters durch' den Bewegungskontakt mit der Schablone verschiebt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung für die Feststellung einer Änderungsgeschwindigkeit des Ablenkwinkels des Tasters (10) von der Schablone (11), und durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Signals für die Einstellung der Bewegungsgeschwindigkeit der Schablone (11)
    TELEFON (ΟΒ9)29 9ββ2
    TELEX Ο5-29 38Ο
    TELEQRAMME MONAPAT
    • " ■ . . \ . 31U33S
    relativ zu dem Taster (10) in Abhängigkeit von der Änderungsgeschwindigkeit des Ablenkwinkels.
  2. 2. Schaltungsanordnung zur Steuerung der Geschwindigkeit für ein Nachführsystem einer Werkzeugmaschine mit einer Einrichtung zur Bewegung eines Tasters rund um eine Schablone mit einer bestimmten Arbeitsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Ablenkung des Tasters von der Schablone, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Signals, das die "Änderungsgeschwindigkeit des Ablenkwinkels des Tasters (10) von der Schablone (11) darstellt, und durch eine Einrichtung zur Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Signal.
  3. •15 3. Schaltungsanordnung zur Steuerung der Geschwindigkeit nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Signals, das die Größe der Ablenkung des Tasters (10) in der Arbeitsebene darstellt, und durch eine Einrichtung zur Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit der Bewegungseinrichtung in Abhängigkeit von dem Signal für die Größe der Ablenkung.
  4. 4. Schaltungsanordnung für die Steuerung der Geschwindigkeit nach einem der Ansprüche 2 oder 3," gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Signals, das die Größe der Gesamtenablenkung des Tasters (10) darstellt, durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Signals, das der gewünschten Größe der Ablenkung des Tasters (10) relativ zu der Schablone (11) entspricht, und durch eine Einrichtung zur Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit der Bewegungseinrichtung in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Signal für die Größe der Gesamtablenkung und dem Signal für die gewünschte Größe der Ablenkung.
    _ 3 —
    ■ .
  5. 5. Nachführsystem für eine Werkzeugmaschine, bei der ein Taster einer Kontur rund um eine Schablone in einer Arbeitsebene folgt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bewegung des Tasters (10) relativ zu der Schablone .(1T) mit einer vorgegebenen Arbeitsgeschwindigkeit in der Arbeitsebene, durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Ablenksignals mit einem Phasenwinkel, der die Richtung der Ablenkung des Tasters (10) in der Arbeitsebene darstellt, durch eine Einrichtung zur Ableitung eines Geschwindigkeitssteuersignals in Abhängigkeit von der Änderungsgeschwindigkeit des Phasenwinkels des Ablenksignals, und durch eine Einrichtung· zur Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit der Bewegungseinrichtung in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitssteuersignal .
  6. 6. Nachführsystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines·Signals, das die Größe der Ablenkung des Tasters (10) in der Arbeitsebene · darstellt, und durch eine Einrichtung zur Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit der Bewegungseinrichtung in Abhängigkeit von dem Signal für die Größe der Ablenkung.
  7. 7. Nachführsystem nach einem der Ansprüche 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Signals, das die Größe der Gesamtablenkung des Tasters (10) darstellt, durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Signals, das einer gewünschten Größe der Ablenkung des Tasters (10) re-. lativ zu der Schablone (11) entspricht, und durch eine Ein-· richtung zur Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit der Bewegungseinrichtung in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Signal für die Größe der Gesamtablenkung und dem Signal für die gewünschte Größe der Ablenkung. '
  8. 8. Verfahren zur automatischen Nachführung eines Tasters
    • -: 3U4836
    rund um eine Kontur einer Schablone, dadurch gekennzeichnet ,daß die Schablone (11) in Abhängigkeit von der Ablenkung des Tasters (10) von der Schablone (11) mit einer vorgegebenen Arbeitsgeschwindigkeit relativ zu dem Taster (10) bewegt wird, daß ein Signal erzeugt wird, das die Änderungsgeschwindigkeit des Ablenkwinkels des Tasters (10) von der Schablone (11) darstellt, und daß die Arbeitsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Anderungsgeschwindigkeit des Ablenkwinkels geändert wird. 10
DE19813144836 1980-11-20 1981-11-11 Steuersystem fuer ein nachfuehrsystem einer werkzeugmaschine Ceased DE3144836A1 (de)

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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6040349B2 (ja) * 1980-09-12 1985-09-10 ファナック株式会社 倣い制御方式
JPS59161252A (ja) * 1983-03-04 1984-09-12 Fanuc Ltd 倣い制御装置
AU3583084A (en) * 1983-12-10 1985-06-13 Aida Engineering Ltd. Playback grinding robot
JPS60263653A (ja) * 1984-06-11 1985-12-27 Sanesu Shoko:Kk 倣い加工制御方法
JPS61269710A (ja) * 1985-05-24 1986-11-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 倣い軌跡のデイジタイジング方法
JPS6224947A (ja) * 1985-07-22 1987-02-02 Fanuc Ltd ならい制御装置
US4719578A (en) * 1985-12-09 1988-01-12 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Profiling control apparatus and control method thereof
US4848137A (en) * 1988-03-23 1989-07-18 The Boeing Company Automated shim manufacturing system
JP2752379B2 (ja) * 1988-07-08 1998-05-18 ファナック株式会社 デジタイジング方法
JPH0830973B2 (ja) * 1989-01-26 1996-03-27 オ−クマ株式会社 数値制御装置における工具送り速度補正方法及びその装置
JPH03121753A (ja) * 1989-10-04 1991-05-23 Fanuc Ltd ならい制御方法
US5128880A (en) * 1990-05-11 1992-07-07 Foot Image Technology, Inc. Foot measurement and footwear sizing system
US5195030A (en) * 1990-05-11 1993-03-16 Foot Image Technology, Inc. System and method of foot shape imaging and overlay
US5237520A (en) * 1990-05-11 1993-08-17 Foot Image Technology, Inc. Foot measurement and footwear sizing system
JP3041039B2 (ja) * 1990-05-11 2000-05-15 フット イメージ テクノロジー,インコーポレイテッド 足測定、靴型及び履き物製造の統合システム
US5206804A (en) * 1990-05-11 1993-04-27 Foot Image Technology, Inc. Footwear visual image cataloging and sizing
SE468198B (sv) * 1990-12-12 1992-11-23 Nobelpharma Ab Foerfarande och anordning foer framstaellning av individuellt utformade tredimensionella kroppar anvaendbara som tandersaettningar, proteser, etc
SE469158B (sv) * 1991-11-01 1993-05-24 Nobelpharma Ab Dental avkaenningsanordning avsedd att anvaendas i samband med styrning av en verkstadsutrustning
US6535794B1 (en) 1993-02-23 2003-03-18 Faro Technologoies Inc. Method of generating an error map for calibration of a robot or multi-axis machining center
SE501411C2 (sv) * 1993-07-12 1995-02-06 Nobelpharma Ab Förfarande och anordning vid tredimensionell kropp användbar i människokroppen
SE501410C2 (sv) * 1993-07-12 1995-02-06 Nobelpharma Ab Förfarande och anordning i samband med framställning av tand, brygga, etc
DE29612861U1 (de) * 1996-07-24 1996-09-12 Fa. Carl Zeiss, 89518 Heidenheim Koordinatenmeßgerät mit Meßzeitoptimierung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3743910A (en) * 1971-08-20 1973-07-03 Cincinnati Milacron Inc Tracing feed rate control circuit
IT990737B (it) * 1972-07-28 1975-07-10 Maecker K Apparecchio di regolazione per copiare elettrico per macchine utensili ad asportazione di truciolo
CH596949A5 (de) * 1975-09-30 1978-03-31 Siemens Ag
GB1536948A (en) * 1976-09-25 1978-12-29 Rolls Royce Means for indicating the profile of a workpiece
FR2403592A1 (fr) * 1977-09-20 1979-04-13 Peiffert Jean Procede et dispositif d'asservissement d'une piece en rotation
JPS6023938B2 (ja) * 1979-02-09 1985-06-10 ファナック株式会社 任意方向倣い方式

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57114349A (en) 1982-07-16
IT1140067B (it) 1986-09-24
GB2088094A (en) 1982-06-03
IT8124953A0 (it) 1981-11-10
US4394608A (en) 1983-07-19

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