DE3306325A1

DE3306325A1 - Vorrichtung zum ueberwachen mehrerer veraenderlicher parameter

Info

Publication number: DE3306325A1
Application number: DE19833306325
Authority: DE
Inventors: Frank Linton Cambridgeshire Ferdinandi; John Horace Royston Hertfordshire Fisher
Original assignee: Precision Grinding Ltd Mitcham Junction; Precision Grinding Ltd
Current assignee: Pg Technology Ltd Mitcham Junction Gb
Priority date: 1982-02-24
Filing date: 1983-02-23
Publication date: 1983-09-01
Also published as: US4551795A; FR2524159A1; DE3306318C2; IT8319702A1; JPS58176709A; IT1161083B; IT8319701A0; JPS6255767B2; FR2522239A1; US4525041A; FR2522239B1; IT8319701A1; IT8319702A0; FR2524159B1; DE3306325C2; IT1161082B; JPS58176617A; DE3306318A1

Description

Vorrichtung zum Überwachen mehrerer veränderlicher

Parameter

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Überwachen mehrerer veränderlicher Parameter. Die Erfindung findet zwar nicht ausschließlich, jedoch insbesondere Anwendung bei einer Maschine zum Abrichten von Schleifscheiben.

Eine Maschine zum Abrichten von Scheiben, bei der die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, ist in der GB-PS 844 143 beschrieben.

Die Scheiben-Abrichtmaschine gemäß der oben erwähnten Patentschrift besitzt ein Werkzeug, welches exakt positionierbar ist, um ein gewünschtes Profil an der Kante und/oder der Seite einer sich drehenden Schleifscheibe zu formen. Um das Werkzeug exakt über dem gewünschten Profil positionieren und bewegen zu können, ist ein Werkzeughalter auf einer Radieneinstellführung montiert, die ihrerseits von einer in Längsrichtung bewegbaren Tangentenführung getragen wird. Die Tangentenführung wiederum ist auf einem Radienarm montiert, der um eine Winkeleinstellachse drehbar ist. Die Winkeleinstellachse läuft durch ein Element, das seinerseits auf einer Querführung montiert ist, welche auf einer Tiefensteuerführung bewegbar ist.

Sämtliche Längsbewegungen der Radieneinstellführung, der Querführung und der Tiefensteuerführung, sowie die Drehbewegung des Radienarms erfolgen unter Verwendung einer jeweiligen Meßskala, beispielsweise einer Nonius-Skalen-

anordnung. Die Tatsache, daß mehrere separate Meßskalen vorgesehen sind, die jeweils an unterschiedlichen Stellen der Maschine angeordnet sind, wie es in der oben erwähnten Patentschrift beschrieben ist, macht es erforderlich, daß eine Bedienungsperson ihre Aufmerksamkeit auf mehrere unterschiedliche Teile der Maschine richtet, um die verschiedenen Skalen ablesen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Durchführung von Messungen an unterschiedlichen Stellen erleichtert.

.ρ- Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schaltungsskizze gemäß der.Erfindung,

und

Fig. 2 und 3 jeweils den Verlauf elektrischer Signale, die an verschiedenen Punkten der in Fig. 1

skizzierten Schaltung auftreten.

Fig. 1 zeigt eine elektrische Schaltung in Blockdiagrammdarstellung, wobei in üblicher Weise nicht sämtliche Einzelheiten der Verdrahtung dargestellt sind, z. B. die Verdrahtung der Spannungsversorgung und der Taktsignalleitungen. Diese Einzelheiten sind dem Fachmann jedoch geläufig.

Fig. 1 zeigt vier Wandler 1-4, von denen jeder zwei elektrische Ausgangssignale 5 und 6 abgibt, die um 90° gegeneinander phasenversetzt sind, wie bei 7 und 8

angedeutet ist. Jedes Ausgangssignal 5 und 6 wird sowohl auf einen Primär-Analogschalter 9 als auch auf einen Sekundär-Analogschalter 10 gegeben.

Die Wandler 1-3 erfassen Hnearbewegungen, und jeder Wandler enthält ein Gitterpaar. Jedes Gitter eines Paares wird von einem Teil eines Paares von Teilen ge-

2Q tragen, die relativ zueinander linear bewegbar sind. Mittels elektromagnetischer Strahlung, die von einem der Gitter zu dem anderen Gitter läuft, wird ein Interferenzstreifenmuster erzeugt. Jeder Wandler enthält einen Detektor, der Änderungen des Streifenmusters erfaßt und bezüglich des Streifenmustersignals zwei um 90° phasenversetzte elektrische Ausgangssignale erzeugt, wie sie bei 7 und 8 dargestellt sind.

Dadurch, daß bezüglich jedes Streifenmustersignals zwei Ausgangssignale verwendet werden, deren Phasen um gegeneinander versetzt sind, ist es möglich, daß eine nachgeordnete Schaltung einen vollständigen Zyklus jedes Streifenmustersignals relativ einfach in vier Quadranten unterteilt. Die Messung einer. Versetzung oder Verschiebung zwischen einem Paar relativ beweglicher Teile erfolgt durch Zählen der Anzahl von Quadranten, durch die sich das Streifenmustersignal bewegt, und durch anschließendes Multiplizieren des Zählerstands mit der einem Quadranten entsprechenden, bekannten Weglange. Die Richtung der Relativbewegung zweier beweglicher Teile wird durch Vergleichen der relativen Phasen der beiden Ausgangssignale 7 und 8 bestimmt.

Die Verwendung von Gittern bei Meßgeräten ist an sich bekannt und beispielsweise umfassend dargestellt in dem Artikel "Gratings in Metrology" in Journal of Physics E: Scientific Instants for March 1972, Vol. 5, Nr. 3,

S. 193 - 198, veröffentlicht vom Institute of Physics, London, England.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel erfaßt der Wandler 4 die Drehbewegung eines zu einem anderen Element relativ drehbaren Elements, und bei Verwendung in einer Scheibenabrichtmaschine, wie sie 0 in der oben angegebenen Patentschrift beschrieben ist, erfaßt dieser Wandler die Drehbewegung des Radienarms. Der Wandler 4 enthält ein Gitterpaar, wobei jedes Gitter von einem der beiden relativ zueinander beweglichen Elemente getragen wird. Der Wandler liefert zwei, gegeneinander um 90° phasenversetzte elektrische Ausgangssignale, wie sie bei 7 und 8 angedeutet sind. Diese Ausgangssignale ergeben sich ähnlich wie bei den Wandlern 1 bis 3 dadurch, daß zwischen den Gittern Licht hindurchgeschickt wird. Hierdurch wird es möglich, auf relativ einfache Weise die Quadranten jedes Streifenmustersignals zu erhalten.

Die Gitter des Wandlers 4 bestehen jeweils aus einer Reihe von sich radial erstreckenden Linien, die überläppend angeordnet sind, so daß beim Durchlassen von Licht Moirestreifen entstehen.

Man sieht, daß die Wandler 1-3, wenn sie in der oben angesprochenen Scheibenabrichtmaschine eingesetzt werden, die Bewegung der verschiedenen in Längsrichtung bewegbaren Führungen erfassen.

Zwei periphere Schnittstellenadapter (PIA) 11 und 12 bilden die Schnittstellen-Verbindungsleitungen zwischen einem Rechner 13 und dem übrigen Teil der Schaltung.

über die Adapter 11 und 12 sowie Steuerbusse 15, 16, und 18 steuert der Rechner 13 den Primär-Analogschalter

und den Sekundär-Analogschalter 10. Eine fünfstellige Sieben-Segment-LED-Anzeige 19, die zur Anzeige eines Meßwertes eines der Wandler 1-4 dient, empfängt im Multiplexverfahren Signale von dem Adapter 11 über einen Bus 20 unter Steuerung des Rechners 13. Über einen Bus 23, den Adapter 12 und den Bus 15 sind von Hand betätigbare Kanalauswahlschalter 22 an den Rechner 13 gekoppelt, und durch Betätigen dieser Schalter läßt sich bestimmen, von welchem Wandler das Ausgangssignal auf der Anzeige dargestellt wird. Außerdem sind über einen Bus 24 an den Adapter 11 mit dem Bezugszeichen bezeichnete Schalter angeschlossen, über die der Rechner 13 veranlaßt werden kann, die Anzeige 19 bezüglich eines speziellen Wandlers der Wandler 1-4 auf einen bestimmten Wert einzustellen, beispielsweise auf den Wert Null im Fall des Drehkanals, der dem Wandler 4 entspricht. Andere durch den Block 35 angedeutete Schalter können dazu dienen, daß die Anzeige auf der Vorrichtung 19 in Einheiten eines speziellen Maßsystems erfolgt, beispielsweise im metrischen System oder in einem anderen gesetzlichen System, wenn es um die Messung der Linearbewegung geht. Durch einen Block 26 sind Kanalindikatoren angedeutet, die in Form einer Reihe von Leuchtdioden ausgebildet sind. Bei der hier speziell beschriebenen Vorrichtung ist jeder der durch den Block 26 angedeuteten Kanalindikatoren auf einer Tafel angeordnet, wobei er jeweils einem der durch den Block 22 angedeuteten Kanalauswahlschalter zugeordnet ist, so daß der ausgewählte Kanal für die Bedienungsperson deutlich angezeigt wird.

Einer der auf den Leitungen 5 und 6 anstehenden Sätze von Ausgangssignalen desjenigen der Wandler 1-4, der für die Anzeige ausgewählt wurde, sei es durch Betätigen eines Kanalauswahlschalters 22, sei es durch einen noch

zu beschreibenden automatischen Auswählvorgang, wird von dem Primär-Analogschalter 9 über Leitungen 29 und 30 auf Vergleicher 27 bzw. 28 geschaltet. Außerdem wird an die Vergleicher 27 und 28 über eine Leitung 32 ein Bezugspegelsignal gegeben. Das Bezugspegelsignal wird über einen Digital/Analog-Umsetzer (DAU) 33 unter Steuerung des Rechners 13 über den Bus 15/ den Adapter 12 und einen Bus 34 erhalten. Das vom Ausgang des DAU 33 auf einer Leitung 35 erhaltene Bezugspegelsignal gelangt über eine Abtast- und Halteschaltung 36 auf die Leitung 23, und zwar unter Steuerung des Rechners 13, wobei die Steuerung über eine Leitung 37, den Adapter 12 und den Bus 15 erfolgt. Die Abtast- und Halteschaltung 36 hält während derjenigen Zeiträume, in denen der DAU 33 für Analogsignalmessungen verwendet wird, einen Bezugspegel auf der Leitung 32 auf einem vorbestimmten Wert.

Der Bezugspegel auf der Leitung 32 wird auf einen solchen Wert eingestellt, daß die Vergleicher 27 und 28 auf den Leitungen 38 bzw. 39 Rechtecksignale erzeugen, wie sie bei 40 bzw. 42 dargestellt sind. Es ist ersichtlich, daß, da die Ausgangssignale 7 und 8 auf den Leitungen 5 bzw. 6 um 90° phasenversetzt sind, die Rechtecksignale 40 und 42 in ähnlicher Weise um 90° phasenversetzt sind. Diese phasenversetzten Signale 40 und 4 2 auf den Leitungen 38 und 39 gelangen an eine logische Schaltung 43, die die Signale derart verarbeitet, daß auf einer Leitung 44 ein Ausgangssignal 45 erzeugt wird, das aus einer Folge von Impulsen besteht, von denen jeder dem Beginn eines der Quadranten eines Zyklus des Signals 7 oder des Signals 8 entsprechen. Man erkennt, daß jeder Impuls des Impulszuges 45 einem speziellen Abschnitt des ursprünglichen Streifenmusters entspricht. Die Impulssignale 45 auf der Leitung 44, die als Unterbrechungsimpulse bezeichnet werden, werden dem Adapter 11

zugeführt, dem auch über Leitungen 46 und 47 die Signale 40 und 42 zugeführt werden, und die Information auf den Leitungen 44, 46 und 47 gelangt über den Adapter 11 und die Busse 16 und 15 an den Rechner 13, der die auf den Leitungen 46 und 47 bei jedem Auftreten eines Unterbrechungsimpulses 4 5 untersucht, und abhängig von dem Quadranten, in welchem der Unterbrechungsimpuls auftritt, erhöht oder vermindert der Rechner einen bestimmten Zähler der Zähler 49a-d für den Kanal desjenigen Wandlers dessen Ausgangssignal gelesen wird. Die Inhalte des speziellen Zählers werden über den Adapter 11 und den Bus 20 kontinuierlich auf der Anzeige 19 dargestellt.

Vom Ausgang des Sekundär-Analogschalters 10 gelangen über Leitungen 50 und 51 Ausgangssignale an ein zweites Paar von Vergleichern 52 und 53, an deren andere Eingänge von dem DAU 33 über die Leitung 35 das Pegelsignal gelegt wird. Die Ausgänge der Vergleicher 52 und 53 gelangen über einen Bus 54 an den Adapter 12. Der Rechner 13 liefert über den Bus 15, den Adapter 12 und den Bus 18 sich wiederholende Schaltbefehle an den Sekundär-Analogschalter 10, damit dieser die Ausgangssignale 5 und 6 von jedem der Wandler 1-4 kontinuierlich abtastet.

Der Rechner überwacht somit kontinuierlich die Ausgangssignale jedes der Vergleicher 52 und 53, die den Ausgangssignalen der Vergleicher 27 und 28 entsprechen, und sollte der Rechner eine Änderung eines Ausgangssignals eines speziellen Kanals, dessen Ausgangssignal in einem speziellen Augenblick nicht dargestellt wird, feststellen, so stellt er sicher, daß der zugehörige Zählerstand erhöht oder vermindert wird. Sollte das Ausgangssignal entweder des Vergleichers 52 oder des Vergleichers 53 um mehr als zwei Quadranten eines Zyklus des Ausgangs-

signals des Wandlers ändern, wird der Primär-Analogschalter umgeschaltet, damit das Ausgangssignal des Kanals von dem speziellen Wandler bei 19 dargestellt und bei 26 angezeigt wird.

Die Bedienungsperson wird dadurch auf die Tatsache hingewiesen, daß ein spezieller Wandler sein Ausgangssignal ändert. Vorzugsweise wird ein automatisches Umschalten des Primär-Analogschalters 9 nicht veranlaßt, wenn eine Änderung von weniger als zwei Quadranten eines Zyklus erfolgt, damit das Auftreten unnötiger Umschaltungen infolge von Rauschen oder anderen Störungen vermieden wird.

Die Anordnung ist so ausgelegt, daß sie automatisch arbeitet. Sollte es jedoch notwendig sein, den anzuzeigenden Kanal von Hand einzustellen, beispielsweise während der Vornahme der Voreinstellungen, so wird der Rechner 13 in die Lage versetzt, den von Hand gegebenen Steuerbefehlen Rechnung zu tragen, wenn die beweglichen Teile der Wandler mit einer Geschwindigkeit bewegt werden, die unter einem bestimmten Wert liegt. Die Frequenz der Unterbrechungsimpulse 45 wird durch den Rechner überwacht, und wenn ihre Periodendauer diejenige eines Monoflops übersteigt, was im vorliegenden Ausführungsbeispiel einer Frequenz der Unterbrechungsimpulse von 10 Hz entspricht, tastet der Rechner 13 die Kanalauswahlschalter 22 und die Datenschalter 25 ab und befolgt die Befehle dieser Schalter, um einen speziellen Kanal zur Anzeige zu bringen oder eine Anzeige auf einen speziellen Datenwert einzustellen.

Um die Meßauflösung zu erhöhen, wenn der Drehkanalwandler 4 verwendet wird, wird jedes 90°-Segment der Ausgangssignale 7 und 8 des Wandlers 4 in fünf Segmente

von jeweils 18° unterteilt. In dem Rechner 13 sind skalierte Sinuswerttabellen gespeichert, und die aus diesen Tabellen entnommene Information wird den Vergleichern 52 und 53 in Form von Analogsignalen über den Bus 15, den Adapter 12, den Bus 34 und den DAU 33 zugeführt. Gleichzeitig zählt der Rechner 13 aus den Unterbrechungssignalen 45 das spezielle 18°-Segment, in

jQ welchem das Ausgangssignal des Sekundär-Analogschalters 10 und das Signal auf der Leitung 35 durch die Vergleicher 52 und 53 verglichen werden. Die Ausgangssignale der Vergleicher 52 und 53 werden von dem Rechner 13 über den Bus 54, den Adapter 12 und den Bus 15 überwacht, und

j5 es wird bestimmt, ob das Wandlersignal auf den Leitungen 50 und 51 oberhalb oder unterhalb des von dem DAU auf die Leitung 35 gegebenen Signals liegt. Die Werte in der Sinuswertetabelle werden sukzessiv auf die Leitung 35 gegeben, bis der korrekte Wert für 18° gefunden ist.

Die der Anzeige 19 von dem Rechner 13 zugeführte Anzeigeinformation wird also aus einer Kombination von Methoden erhalten, die vorsehen, das spezielle 18°- Segment zu messen, in welchem die Messung stattfindet, um dann aus dem Vergleich den speziellen Winkelwert des Segments zu bestimmen.

Nach dem Einschalten der Vorrichtung erfolgt eine spezielle Kalibrierung.

Die Kalibrierung ermöglicht das Einstellen von Lastwiderständen, die an jede Ausgangsleitung 5 und 6 der Wandler 1-4 angeschlossen sind, und von denen einer bei 60 dargestellt ist. Beim Kalibrieren wird derjenige Wandler, dessen Lastwiderstand zu justieren ist, von einem (nicht dargestellten) Wählschalter ausgewählt. Die Bewegung des ausgewählten Wandlers veranlaßt den Rechner 13, über den DAU 33 und die Sekundär-Vergleicher

52 und 53 die Amplitude eines der beiden Ausgangssignale dieses Wandlers zu messen. Das Signal wird über mehrere Zyklen hin gemessen, und aus den Maximum- und den Minimumwerten ermittelt der Rechner einen mittleren Signalpegel. Die Differenz zwischen diesem Mittelwert und dem Mittelpunkt des Bereichs des DAU 33 wird bei 19 dargestellt. In einer speziellen Ausführungsform beträgt der Mittelpunkt des DAU-Bereichs 1,25 V, und der Wandler-Ausgangskanal wird kalibriert, indem der zugehörige Lastwiderstand 60 von Hand verstellt wird, bis der Anzeigewert Null ist. Mittels eines von Hand betätigten Schalters wird zwischen den Ausgängen jedes Wandlers umgeschaltet, damit sämtliche Ausgangssignale kalibriert werden können.

Die Erfindung verwendet zwei unterschiedliche Methoden bei der Durchführung der Messungen.

Als erstes wird eine digitale Zählmethode verwendet, um die Messungen für sämtliche Achsen durchzuführen. Unterbrechungssignale 45, die in direktem Zusammenhang stehen zu den Ausgangssignalen der Wandler 1-4 und somit zu der Bewegung der Moirestreifenmuster, werden in jedem Fall erzeugt.

Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen der Cosinuswelle 7 und der Sinuswelle 8, die an den Ausgängen der Wandler erzeugt werden, wenn eine Relativbewegung zwischen ihnen in eine Richtung erfolgt. In Fig. 2 ist bei 61 ein Signalverlauf dargestellt, den man erhält/ wenn die Relativbewegung in entgegengesetzte Richtung erfolgt. Die Phasenumkehr wird zum Erfassen einer Änderung der Bewegungsrichtung herangezogen. In Fig. 2 sind durch gestrichelte Linien die Signale 42 und 40 dargestellt, die an den Ausgängen der Vergleicher 28 und 29 erscheinen

und auf der Sinuswelle 8 bzw. der Cosinuswelle 7 beruhen. In der Unterbrechungslogik 43 werden die Unterbrechungsimpulse 4 5 an den Vorder- und an den Rückflanken der Signale 42 und 40 erzeugt.

Das Zählen erfolgt unter Verwendung von Softwarezählern, die gebildet werden durch Speicherstellen in dem

■j^Q Schreib/Lese-Speicher (RAM) des Rechners 13, und die nach Maßgabe der Bewegungsrichtung, die durch die Phasenbeziehung der Wandlersignale bestimmt wird, erhöht bzw. vermindert werden, wenn ein Unterbrechungsimpuls 45 auftritt. Beim Messen entlang einer linearen Achse be-

!5 trägt die einem Intervall zwischen zwei benachbarten Unterbrechungssignalen entsprechende Bewegungsstrecke zwischen den Zeilen des Wandlers 5 um. Bei der Messung einer Drehung entspricht das Intervall zwischen den Unterbrechungssignalen 45 einer Bewegung um 5 Bogenminuten.

Die zweite Methode, die beim Meßvorgang zum Einsatz gelangt, steht in Beziehung zu der Messung von Drehbewegungen und sieht die Interpolationsmethode vor.

Die Interpolationsmethode soll anhand von Fig. 3 erläutert werden, die bei 7 und 8 die Ausgangssignale des Wandlers 4 darstellt. Man erkennt, daß der Spitze-Spitze-Wert der Sinuswelle 8 A beträgt, und daß der der Cosinuswelle 7 B beträgt. Die Interpolation erfolgt bezüglich der linearen Abschnitte der Kurven um die Punkte C bzw. D herum. Man sieht, daß die Amplituden der Wellenzüge 8 und 7 bei 36° und 18° nach und bei und 36° vor den Punkten C und D dem 0,205-, 0,345-, 0,655- bzw. 0,792-fachen der Spitze-Spitze-Werte B bzw. A entsprechen. Diese Amplitudenwerte haben einen klaren Abstand voneinander, und da sie in den praktisch

linearen Teilen der Kurven auftreten, lassen sie sich leicht bestimmen. Durch Umschalten zwischen den Wellenzügen 7 und 8 ist es möglich, jeden 18°-Punkt innerhalb eines 90"-Quadranten in einem relativ linearen Abschnitt der Wellenzüge zu identifizieren. Da jeder zwischen den Unterbrechungssignalen 45 auftretende Quadrant 5 Bogenminuten entspricht, ist es durch Vergleich der Signalamplitude mit in einer im Rechner 13 gespeicherten Sinuswerttabelle möglich, den Punkt zu bestimmen, der den fünf 18"-Intervallen in jedem Quadranten entspricht, so daß die Lage des Wandlers auf 1 Bogenminute genau bestimmbar ist.

Durch die Interpolationsroutine, wird ein Softwarezähler erhöht, der einen maximalen Zählerstand von Vier aufweist. Der Zählerstand in diesem Softwarezähler wird auf den Zählerstand des für die Unterbrechungssignale 45 vorgesehenen Hauptzählers addiert, bevor der Gesamtzählerstand angezeigt wird.

Grundsätzlich braucht nur eines der Signale des Drehwandlers 4 für die Interpolation ver/wendet werden. Um jedoch die Genauigkeit der Interpolation zu erhöhen, werden beide Signale verwendet. Da die Beziehung zwischen den beiden Signalen derjenigen zwischen Sinus- und Cosinusfunktion entspricht, erreicht die Ände.rungsgeschwindigkeit der Amplitude des einen Signals ihr Maximum, während das andere Signal sich seinem Scheitelwert nähert und dessen Änderungsgeschwindigkeit daher rasch abnimmt. Dadurch, daß zwischen den Signalen auf halbem Wege eines Quadranten umgeschaltet wird, erfolgt die Interpolation stets bei einem Signal mit der größten Amplituden-Änderungsgeschwindigkeit. Das Umschalten erfolgt dadurch, daß ausgewählt wird, welches der Ausgangssignale des Sekundärvergleichers überwacht wird,

nachdem ein Wert der Tabelle an den DAU 33 abgegeben wurde.

Was das Merkmal der automatischen Umschaltung von einer Achse auf eine andere Achse angeht, so ist aus der obigen Beschreibung ersichtlich, daß, wenn ein Kanal ausgewählt wurde, sei es von Hand oder automatisch, die

2Q Primärschaltungen 9, 27, 28 und 4 3 auf den Kanal geschaltet werden und das Zählen für diesen Kanal durch die Unterbrechungssignale 45 gesteuert wird. Die anderen Kanäle werden durch die Hauptprogrammschleife des Rechners 13 mittels des Sekundär-Analogschalters 10 und 5 der Sekundärvergleicher 42 und 43 überwacht.

Der Haupt-Softwarezähler für jeden Kanal wird immer dann erhöht oder verringert, wenn das Paar von Signalen des entsprechenden Wandlers sich von einem Quadranten in einen anderen Quadranten bewegt- Bei jedem Erhöhen oder Erniedrigen eines Softwarezählers wird außerdem eine neue Quadranteninformation gespeichert, d. h., die Aus-.gangssignale der beiden Primärvergleicher 27 und 28 werden gespeichert. Diese Ausgangssignale werden mit den Ausgangswerten der Vergleicher 27 und 28 für den vorausgehenden Quadranten verglichen, um die Bewegungsrichtung zu bestimmen.

Während der überwachung der übrigen Kanäle unter Verwendung der Sekundärschaltungen 10, 52 und 53 wird die auf den Quadranten, in dem jedes Signalpaar jedes Kanals liegt, bezogene Information verglichen mit der entsprechenden Quadranteninformation, die gespeichert wurde, als der zugehörige Zähler erhöht oder erniedrigt wurde. Wenn die laufende Quadranteninformation von der zugehörigen gespeicherten Quadranteninformation abweicht, wird der zugehörige Zähler erhöht oder erniedrigt,

und die neue Quadranteninformation wird gespeichert. Stellt der Rechner über den Sekundär-Ana.logschalter und die Sekundärvergleicher 52 und 53 fest, daß die Signale eines Kanals sich über zwei Quadranten bewegt haben, so wird der Primär-Analogschalter 9 derart umgeschaltet/ daß er den Kanal, in dem diese Bewegung stattgefunden hat, auswählt, und die Anzeige 19 wird so geschaltet, daß sie diejenige Information darstellt, die diesem Kanal entspricht. Der Schwellenwert für diesen Kanal wird über den DAU 33 bereitgestellt. Es wird also derjenige Kanal, in dem die erwähnte Bewegung stattgefunden hat, der Hauptkanal, der die, Unterbrechungsimpulse 4 5 liefert.

Immer wenn ein Kanal ausgewählt wird, sei es von Hand oder automatisch, bleiben die Primär-Schaltungen 9, 27, 28 und 43 sowie die Anzeige 19 auf diesen Kanal eingestellt, bis ein anderer Kanal ausgewählt wird.

Ein weiteres Merkmal der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ist die Langzeitdrift-Kompensation.

Wenn das Gerät eingeschaltet wird, werden die Schwellenwertpegel der Primär-Vergleicher 27 und 28 auf 1,25 V eingestellt, was dem Mittelpunkt des Bereichs des DAU entspricht. Wenn der Wandler 4 für die Drehachse über einige Zyklen hinwegbewegt wurde, werden die Maximumwerte und die Minimumwerte beider Ausgangssignale gemessen. Aus diesen Werten berechnet der Rechner 13 einen neuen Schwellenwert für die Drehachse. Dieser neue Schwellenwert ist der Mittelwert von vier gemessenen Maximum- und Minimumwerten. Wird nach dem Einschalten des Geräts irgendeine andere Achse als erste ausgewählt, so wird dieser Vorgang wiederholt, bis die Ausgangssignale der Wandler 1 ,2 und 3, die den anderen Achsen

• · • «

zugeordnet sind, gemessen wurden und für jede Achse ein Mittelwert errechnet und gespeichert wurde. Anschließend wird immer dann, wenn irgendein Wandler einer speziellen Achse ausgewählt wird, der entsprechende Schwellenwert an den Vergleichern über den DAU 33 und die Leitung 35 bereitgestellt.

Leerseite

Claims

PRECISION GRINDING LIMITED Mill Green Road, Mitcham Junction, Surrey CR4 4TX, Großbritannien

Vorrichtung zum Überwachen mehrerer veränderlicher

Parameter

P__a t e η t a η s ρ r ü ehe

1J Vorrichtung zum überwachen mehrerer veränderlieher Parameter, mit mehreren Wandlern, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wandler (1-4) derart angeordnet und ausgebildet ist, daß er eine Veränderung eines jeweiligen Parameters erfaßt und ein diesbezügliches elektrisches Ausgangssignal liefert, und daß eine Anzeige (19) vorgesehen ist, sowie eine Kopplungseinrichtung (11, 20), die ein einem Ausgangssignal eines Wandlers (1-4) zugeordnetes Signal selektiv an die Anzeige (19) gibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zähler (49a-d) vorgesehen sind, daß jeder Zähler (49a-d) einem Wandler (1-4) zugeordnet ist, daß jeder Zähler (49a-d) nach Maßgabe der Veränderungen des Ausgangssignals des ihm zugeordneten Wandlers (1-4) aktualisiert wird, und daß das Ausgangssignal eines Zählers von der Kopplungseinrichtung (11, 20) an die Anzeige (19) gegeben wird.
3. Vorrichtung n^ch"Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtasteinrichtung (12, 13) die Ausgangssignale der Wandler (1-4) kontinuierlich abtastet, um jede Änderung des Ausgangssignals eines Wandlers (1-4) zu erfassen, und daß eine Einrichtung (11, 13) vorgesehen ist, die auf die Erfassung einer einen vorbestimmten Wert übersteigenden Änderung des Ausgangs-Signals eines speziellen Wandlers (1-4) anspricht, um zu veranlassen, daß das Ausgangssignal des diesem speziellen Wandler zugeordneten Zählers (49a-d) auf die Anzeige (19) gegeben wird.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (11, 13) zum Erfassen der Bewegungsgeschwindigkeit eines Elements eines Wandlers und zum Veranlassen, daß ein dem Ausgangssignal eines ausgewählten Wandlers (1-4) zugeordnetes Signal zur Anzeige gebracht wird, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit unter einem gegebenen Wert liegt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehwandler (4) vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung (10, 52, 53, 12, 13) das Ausgangssignal des Drehwandlers (4) in Segmente unterteilt, um die Segmente zu zählen und durch Vergleich mit einem bekannten Wert den Winkel eines von dem Drehwandler (4) kommenden Signals in bezug auf ein spezielles Segment zu bestimmen.