NL8402257A - Besturingsstelsel voor een werktuig, en werkwijze voor het bewerken van een werkstuk onder toepassing van dit stelsel. - Google Patents

Description

.-- i

Lx 84 3076 Μτη/Tg ' 5

Besturingsstelsel voor een werktuig, en werkwijze voor het bewerken van een werkstuk onder toepassing van dit stelsel*

De uitvinding heeft betrekking op het besturen van de bewerking van werkstukken met behulp van een werktuigmachine, waarin het werktuig en het werkstuk ten opzichte van elkaar ronddraaien om een gevormde omtrek van het werkstuk te verkrijgen.

5 Gedurende de laatste jaren is de processorbesturing van werktuigmachines sterk verbreid. De processor levert een opeenvolging van digitale signalen, die worden gebruikt om het werkstuk zodanig in te stellen, dat de gewenste omtrek van het werkstuk wordt verkregen. In het algemeen berekent de processor de vereiste digitale 10 signalen vooraf, die dan naar een geheugen worden gevoerd, waarin deze worden vastgehouden om op de vereiste tijdstippen naar een gangbaar werktuigverplaatsingsstelsel te worden gevoerd, dat een werktuigslede omvat, die door tussenkomst van een leischroef door een motor wordt aangedreven. Het is niet altijd nodig daarbij een 15 werktuigstandterugkoppeling te gebruiken, zodat de motor een stap-motor kan zijn, die wordt bestuurd door het aftellen in een register, dat een signaal bevat, dat met het vereiste aantal stappen van de motor overeenkomt, dat nodig is om de vereiste werktuigstand te bereiken.

20 Wegens de betrekkelijk geringe snelheid van de onderlinge draaiing tussen het werktuig en het werkstuk, en wegens de afwezigheid van werktuigterugkoppeling, kan het voortbrengen van de digitale signalen gemakkelijk door een processor van matige omvang worden verwerkt. Bovendien is de traagheid van de slede voldoende om 25 de stapvorm van het aan de motor toegevoerde signaal af te vlakken.

Wanneer echter de onderlinge draaisnelheid van het werktuig en het werkstuk aanmerkelijk wordt vergroot, en het werktuig . binnen een omwenteling van stand moet kunnen veranderen, ontstaat een volledig andere toestand. Ten eerste is het dan nodig een werk- 8402257 » if* 1 ·$> - 2 - tuig te gebruiken, dat zeer snel kan worden verplaatst, hetgeen wil zeggen, dat de werktuighouder een geringe traagheid moet hebben.

Werktuigstand-terugkoppeling is dan nodig om te verzekeren, dat de stand van het werktuig nauwkeurig binnen elke omwenteling verandert.

5 Bij dergelijke snelheden leveren de gewoonlijk gebruikte processoren digitale werktuigbesturingssignalen met een herhalingsfrequentie, die onvoldoende groot is om de werktuighouder in overeenstemming met dergelijke signalen te verplaatsen; de werktuighouder zou dan een oneindige versnelling tussen opeenvolgende signalen moeten verkrij-10 gen, hetgeen uiteraard niet mogelijk is. De processor heeft derhalve niet het vermogen om signalen met een frequentie voort te brengen, die voldoende is om het mogelijk te maken, dat de werktuighouder de vereiste bewegingen uitvoert.

Dit tekort aan vermogen van de gangbare processoren leidt 15 verder tot de moeilijkheid, dat de processor niet in staat is om de vereiste terugkoppelingsbesturing uit te voeren onder handhaving van de vereiste grote draaisnelheden. Wanneer namelijk de processor digitale werktuigbesturingssignalen in een aanmerkelijk aantal standen binnen een omwenteling moet voortbrengen (zoals voor het bepalen van 20 vele vereiste omtreksvormen nodig kan zijn), is de processor in het algemeen niet in staat om alle voor de werkstukbewerking vereiste digitale signalen op te slaan.

Derhalve is het tot nu toe in het algemeen niet mogelijk geweest ingewikkelde omtreksvormen'in een werkstuk tot stand te 25 brengen onder numerieke besturing door een processor bij snelheden, die voor een economische vervaardiging vereist zijn.

Een dergelijke bewerking wordt in het algemeen uitgevoerd met behulp van volgmechanismen, waarbij een stuurkromme met een volger in aanraking is, waarvan de beweging op het werktuig wordt over-30 gedragen. Het vervaardigen van de stuurkromme is echter tijdrovend en kostbaar, terwijl het gebruik van dergelijke stuurkrommen tot een verstarring van de bewerking leidt. Voorts is de snelheid, waarmede een volger een stuurkromme kan volgen, beperkt, zodat bij grote 8402257 * c * - 3 - draaisnelheden de volger de stuurkromme kan losplaten, waardoor onnauwkeurigheden in het werkstuk worden ingevoerd.

Volgens de uitvinding wordt nu een besturingsstelsel voor een werktuigmachine verschaft, waarin een werktuighouder en een werk— 5 stuk tijdens de bewerking ten opzichte van elkaar ronddraaien, welk besturingsstelsel omvat: een processor voor het vanuit daaraan toegevoerde ingangsgegevens afleiden van een reeks van digitale signalen, die de opeenvolgende werktuighouderstanden bepalen, die vereist zijn om een werkstuk tot een bepaalde omtreksvorm te bewerken, ^ IQjsen signaalverwerker voor het omvormen yan jjgzs digitale signalen tot een overeenkomstig doorlopend signaal, en een doorlopend besturingsstelsel met gesloten lus, dat het doorlopende signaal kan ontvangen, en dat de bewerking van de werktuighouder in overeenstemming daarmede kan besturen.

15 De moeilijkheden worden aldus vermeden door de digitaal voortgebrachte reeks van werktuighouder-standsignalen met vaste amplitude om te vormen in een overeenkomstig doorlopend signaal, en het toevoeren van dit signaal aan een doorlopend besturingsstelsel met gesloten lus, zodanig, dat de terugkoppelbesturing niet door de 20 processor wordt uitgevoerd. Op deze wijze kan de processor slechts worden gebruikt voor het berekenen van de werktuighouder-standsignalen en voor het uitvoeren daarvan op de vereiste tijdafstanden, Dit laat toe een mikroprocessor te gebruiken voor het besturen van de bewerking, terwijl de bewerking plaatsvindt met een grote snelheid 25 en met ingewikkelde niet-cirkelvormige omtreksvormen. Het werktuig wordt bediend met behulp van een doorlopend signaal, zodat het niet met een oneindige versnelling behoeft te worden verplaatst.

Voorts wordt volgens de uitvinding een werkwijze verschaft voor het bewerken van een werkstuk onder benutting van een werktuig-30 houder, waarbij het werkstuk en de werktuighouder ten opzichte van elkaar draaien, welke werkwijze omvat: het aan een processor toevoeren van gegevens, die een gewenste omtreksvorm van het werkstuk bepalen, het van de processor afleiden van een reeks van digitale 8402257 , Λ. ’ S? %» - 4 ~ signalen, die een opeenvolging van vereiste werktuighouderstanden voor het in deze omtreksvorm bewerken van het werkstuk bepalen, het verwerken van deze reeks van digitale signalen voor het vormen van een overeenkomstig doorlopend signaal, het toevoeren van dit door-5 lopende signaal aan een besturingsstelsel met gesloten lus, en het besturen van de beweging van de werktuighouder met dit besturingsstelsel·

De uitvinding zal in het onderstaande nader worden toegelicht aan de hand van een tekening van twee bij wijze van voorbeeld 10 gegeven uitvoeringsvormen van de uitvinding; hierin toont; fig. 1 een schematisch blokschema van een eerste besturingsstelsel voor toepassing bij het met grote snelheid bewerken van een werkstuk tot een niet-cirkelvormige omtreksvorm; en fig· 2 een schematisch blokschema van een tweede bestu-15 ringsstelsel voor dezelfde doeleinden.

In het geval van fig. 1 wordt een werkstuk 10 met grote snelheid door een werkstukaandrijving 11 aangedreven. De draaisnelheid van het werkstuk kan daarbij ongeveer 50 omw/s (3 000 omw/min) bedragen.

20 Het werkstuk 10 kan een in hoofdzaak cylindervormig onbe werkt stuk, bijvoorbeeld voor een zuiger uit aluminium of aluminium-legering, zijn. Het werkstuk moet tot een niet-cylindervormige omtreksvorm worden bewerkt, met bijvoorbeeld een ovale of elliptische dwarsdoorsnede met veranderende asafmetingen in de asrichting van het 25 werkstuk om een tonvorm te verkrijgen. Behalve dit of in plaats daarvan kan het vereist zijn het werkstuk van een aantal verhoogde opper-vlaksgedeelten te voorzien. Het zal duidelijk zijn, dat de graad van ovaalheid of tonvormigheid of de hoogte van de verhoogde oppervlaks-gedeelten boven de rest van de zuiger zeer klein kan zijn, bij 30 voorbeeld van de orde van grootte van 1 of 10 pm.

Het werkstuk kan ook een (niet afgebeeld) uitgangsstuk zijn voor het vormen van een lageroppervlak. Dit kan cylindervormig zijn, waarbij het binnen- of buitenoppervlak tot een bepaalde niet- 8402257 * ’ « * - 5 - cylindervormige omtreksvorm moet worden bewerkt, doch het kan ook een vlak oppervlak zijn, dat in een vlak ligt, dat in hoofdzaak loodrecht staat op de omwentelingsas ervan, en dat tot een bepaalde niet-vlakke oppervlaksvorm moet worden bewerkt om een drvklager te 5 vormen.

Het werkstuk 10 wordt door een werktuig 26 bewerkt, dat in het onderstaande nader zal worden beschreven, en dat dwars naar en van het werkstuk 10 kan worden bewogen (R-stand) door middel van een besturingsstelsel 22 met gesloten lus, dat eveneens nog nader zal •10 worden beschreven* Voorts is een Z-stand-aandrijver 29 aanwezig voor het verplaatsen van het werktuig 26 in een richting (Z-richting) evenwijdig aan de draaiingsas van het werkstuk 10. De Z-stand-aan-drijver 29 kan ofwel worden bestuurd door signalen, die door het besturingsstelsel worden voortgebracht, of kan worden ingesteld om het 15 werktuig 26 met een bepaalde snelheid langs het werkstuk 10 te doen bewegen.

Voor het bewerken worden de invoerprofielgegevens voorbereid, die het vereiste profiel van het werkstuk in een reeks van hoekstanden rond het werkstuk en in een reeks van afstanden langs 20 het werkstuk bepalen. In de omtreksrichting (6-richting) kan het profiel worden bepaald op afstanden rond het werkstuk 10 als verkleiningen of vergrotingen van een nominale maximale straal. Deze afstanden kunnen bijvoorbeeld 2,5° voor een zuiger of 0,5° voor een lager zijn. De maximale verkleining kan 1..5- mm in stappen van 25 0,125 pm zijn. Deze hoekstanden kunnen worden vastgelegd in een reeks van as-(Z-)standen, die op onderlinge afstanden van 10 mm in de asrichting van het werkstuk 10 zijn gelegen.

Wanneer het werkstuk symmetrisch is ten opzichte van een of meer vlakken door de draaiingsas van het werkstuk, is het slechts 30 nodig de invoergegevens voor het eerste symmetrische gedeelte te bepalen. Wanneer bijvoorbeeld de dwarsdoorsnede elliptisch is, behoeven slechts de invoergegevens voor een segment van 90° van de ellips tussen de twee symmetrievlakken te worden bepaald. Voorts behoeft het 8402257 ’ P ' + - 6 - doorsnedeprofiel slechts te worden bepaald voor die asstukken, waar een niet-lineaire verandering in het profiel of in de veranderings-snelheid van het profiel aanwezig is.

De profielgegevens worden naar een invoerinrichting 12 van 5 een processor 13 gevoerd, en gaan daarna- van de invoerinrichting naar een geheugen 14 van deze processor 13. De processor 13 kan een mikro-processor zijn.

Het werkstuk wordt in draaiing gebracht, waarbij een 0-standcodeerder 15 en een Z-standcodeerder 16 in de werkelijke tijd 10 aan het geheugen 14 digitale signalen toevoeren, die de 0- en Z-standen van het werkstuk 10 en het werktuig 26 ten opzichte van een vergelijkingsstand aangeven. De 0-standcodeerder 15 levert elke 2,5° (of 0,5°) van de draaiing van het werkstuk een signaal, terwijl de Z-standcodeerder 16 elke 10 pm van de asverplaatsing van het 15 werktuig 26 een signaal voortbrengt.

Bij ontvangst van de Z-stand- en θ-standsignalen levert de processor 13 een bitgroep, die met de vereiste R-stand van het werktuig in de (Z, 0)-stand overeenkomt, teneinde het vereiste werk-stukprofiel voort te brengen. De processor 13 doet dit op de volgen-20 de wijze. Wanneer het werkstuk met een snelheid van 50 omw/s ronddraait, en de Q-standcodeerder 15 elke 2,5° een signaal voortbrengt, moet de processor 13 elke 140 ps een bitgroep voortbrengen. Bij grotere snelheden en ingewikkeldere profielen kan uiteraard deze tijd-afstand kleiner zijn, en bijvoorbeeld 14 ps bedragen. Daar het ge-25 heugen 14. in de praktijk niet alle bits kan opslaan, die nodig zijn .voor het bepalen van het volledige profiel van het werkstuk 10, berekent een rekeneenheid 17 van de processor 13 een aantal begingroepen -van bits. uit de invoergegevens, die in het geheugen 14 worden bewaard, welke begingroepen naar het geheugen 14 worden gevoerd, 30 van waaruit deze begingroepen naar een nog nader te beschrijven signaalverwerker 19 worden uitgevoerd. Tijdens de rest van de af-stand van 140 ps tussen de groepen levert de rekeneenheid bitgroepen voor volgende toekomstige werktuigstanden. Het aantal aldus gevormde 8402257 - 7 - groepen hangt af van de binnen elke tijdafstand beschikbare tijd,en van het bevattingsvermogen van het geheugen 14 voor dergelijke groepen.

Het zal duidelijk zijn, dat het voortbrengen van deze 5 groepen uit de invoergegevens een interpolatie tussen de invoerge-gevens met zich mede zal brengen, daar de groepen nodig kunnen zijn op afstanden, die kleiner zijn dan de afstanden tussen de invoergegevens· In dat geval is de interpolatie bij voorkeur een lineaire interpolatie, hoewel uiteraard de processor 13 zodanig kan worden ge-10 programmeerd, dat elke andere soort van interpolatie wordt voortgebracht· De processor 13 wordt voorts zodanig geprogrammeerd, dat groepen voor het gehele omtreksprofiel van het werkstuk worden voortgebracht, zelfs wanneer de invoergegevens slechts een gedeelte van een symmetrisch profiel bepalen. Zo kan bijvoorbeeld, wanneer het 15 profiel elliptisch is, en de invoergegevens slechts 90° van de ellips bepalen, de rekeneenheid 17 groepen rond het gehele elliptische profiel berekenen·

Het zal voorts duidelijk zijn, dat, daar niet alle toekomstige groepen worden berekend voor het begin van het bewerken, 20 het geheugen 14 geen aanmerkelijk bevattingsvermogen behoeft te hebben, zodat het in de gangbare mikroprocessoren aanwezige geheugen 14 in de meeste gevallen voldoende kan zijn.

Het uitgangssignaal van de processor 13 is derhalve een reeks van bitgroepen, die opeenvolgende werktuigstanden voorstellen, 25 die in de werkelijke tijd worden voortgebracht met tijdafstanden, die door de signalen van de θ-standcodeerder 15 en de Z-standcodeerder 16 worden bepaald. Deze reeksen van bitgroepen worden door een digi-taal-analoog-omvormer 18 ontvangen, die elk van de reeks van groepen in een werktuighouder-standsignaal met vaste amplitude omvormt, welke 30 amplitude overeenkomt met de waarde van de bijbehorende bitgroep, terwijl de duur van elk werktuighouder-standsignaal gelijk is aan de afstand tussen de opeenvolgende groepen.

Dit uitgangssignaal (dat in feite een reeks van opeenvol- 8402257 * Jr -i·' * - 8 - gende stappen is) wordt naar een stapomvormer 20 van de signaal verwerker 19 gevoerd. In de stapomvormer 20 wordt de amplitude van elk signaal opgeslagen totdat het eerstvolgende signaal wordt ontvangen. Zodra de amplitude van het eerstvolgende signaal is vastgesteld, 5 geeft de stapomvormer 20.een doorlopend signaal af, dat een begin-waarde heeft, die gelijk is aan de waarde van het eerste ontvang-signaal, terwijl de eindwaarde ervan gelijk is aan de waarde van het eerstvolgende signaal. Wanneer er een verschil in amplitude tussen de beide opeenvolgende signalen bestaat, zal het doorlopende signaal 10 derhalve geleidelijk toe- of afnemen tussen deze begin- resp. eindwaarde. Deze toe- of afname kan lineair zijn, doch dit is niet noodzakelijk.

Het uitgangssignaal van de stapomvormer 20 is derhalve een doorlopend signaal, dat zodanig geleidelijk verandert, dat aan het 15 eind van opeenvolgende tijdintervallen, die gelijk zijn aan de tijdintervallen van de digitale signalen, de amplitude van het signaal is betrokken op de opeenvolgende waarden van de digitale signalen.

Dit doorlopende signaal kan derhalve worden beschouwd als een analoge voorstelling van de opeenvolging van werktuighouder-standsignalen, 20 die de vereiste dwarsstand van het werktuig 26 in een reeks van (Θ, Z)-standen op het werkstuk 10 voorstellen.

Dit doorlopende signaal wordt als een ingangssignaal aan een terugkoppelbesturingsinrichting 21 van een doorlopend werkend werktuigbesturingsstelsel 22 met gesloten lus toegevoerd. Het uit-25 gangssignaal van de terugkoppelbesturingsinrichting 21 wordt naar een werktuigaandrijving 23 gezonden, die het werktuig en de werktuig-houder in overeenstemming met het uitgangssignaal in een dwarse richting verplaatst. Het uitgangssignaal van de werktuigaandrijving wordt gevolgd door een dwarsstandomzetter 24 en een dwarssnelheidsomzetter 30 25, die terugkoppelsignalen voor de werktuigstand en de werktuig-snelheid naar de terugkoppelbesturingsinrichting 21 leveren, die deze terugkoppelsignalen gebruikt om het doorlopende signaal van de signaalverwerker 19 in overeenstemming met de terugkoppelsignalen te 8402257 ~ 9 - vercmderen.

Derhalve behoeft de processor 13 zich niet met de terug-koppelbesturing van het werktuigstandbepalingssignaal bezig te hoofden. Dit geschiedt op een zuiver analoge wijze in het besturings-5 stelsel 22 met gesloten lus. Dit is een tweede factor, die toelaat voor de processor 13 een mikroprocessor te gebruiken, terwijl nochtans grote draaisnelheden en veranderingen van de werktuigstand binnen een omwenteling kunnen worden gehandhaafd.

De werking van de stapomvormer 20 veroorzaakt een tijdver-10 traging in het stelsel. Een verdere tijdvertraging wordt ingevoerd door de traagheid van het werktuig 26 en van de bijbehorende werk-tuighouder. In het algemeen is dit geen bezwaar, daar, aangezien deze vertragingen vast zijn, daardoor het profiel slechts over een bepaalde hoek rond het werkstuk wordt verplaatst? mogelijkerwijs een 15 of twee van de opeenvolgende θ-standen, nl. 2,5° of 5°. Het kan echter voorkomen, dat een werkstukprofiel vereist is, dat een bepaalde ruimtelijke stand ten opzichte van een ander werkstukkenmerk heeft. Wanneer bijvoorbeeld het werkstuk 10 een uitgangsstuk van een zuiger is, kan het vereist zijn, dat het zuigerprofiel een bepaalde ruimte-20 lijke stand ten opzichte van een ander zuigerkenmerk heeft, bijvoorbeeld de boring van de drijfstangpen. In dit geval kan de processor 13 zodanig worden geprogrammeerd, dat de uitgangsstanden, van waaruit de werktuigstanden worden berekend, over een afstand worden verplaatst, die gelijk is aan de tijdnaloop in bet stelsel. Daardoor komt het pro-25 fiel weer in de vereiste ruimtelijke stand terug.

De werktuigaandrijver 23 en de werktuighouder 26 kunnen elke geschikte vorm hebben, mits deze een bandbreedte hebben, die een reactie op het besturingssignaal met een voldoende snelheid toelaat om het werkstuk binnen de vereiste tijdsduur naar de vereiste stand te 30 verplaatsen. Om deze reden is het niet mogelijk een gangbare werktuig-slede te gebruiken, die door tussenkomst van een leischroef door een stapmotor wordt verplaatst. Evenmin is het mogelijk een draaibank-mechanisme te gebruiken, waarbij een motor een van nokken voorziene 840225? - 10 - 4 # 1 * as door tussenkomst van een leischroef aandrijft, waarbij de nokken draaien om de werktuighouders in en uit de werkzame stand te brengen* In beide gevallen is de traagheid en de tijdnaloop in het stelsel zo groot, dat een doeltreffende werking wordt verhinderd. Aangezien het 5 aan dergelijke aandrijvers toegevoerde signaal een doorlopend signaal is, treedt het bezwaar, dat het werktuig een oneindige versnelling zou moeten ondergaan, niet op.

Voorbeelden van geschikte werktuigaandrijvers 23 zijn een elektrische motor met groot koppel en geringe traagheid met een 10 rechtstreeks op de uitgangsas bevestigde nok en met een rechtstreeks op een scharnierend bevestigde werktuighouder aangebracht noklager, waarmede de werktuighouder tegen een veerkracht in kan worden verplaatst. Ook kan de werktuigaandrijver een magneetspoel omvatten, die op de werktuighouder inwerkt, terwijl het werktuig 26 ook recht-15 streeks op het anker van de magneetspoel kan worden bevestigd. Het werktuig kan voorts op een anker van een rechtlijnige motor worden aangebracht. Een verdere mogelijkheid is het werktuig 26 door ultrasone, magnetostrietieve of pneumatische middelen te verplaatsen, die in staat zijn met een voldoende snelheid te werken, d.w.z. een vol-20 doende grote bandbreedte hebben.

Het zal duidelijk zijn, dat de processor 13 op snelle en eenvoudige wijze kan worden geprogrammeerd om elk gewenst werkstuk-profiel voort te brengen. Door het aanbrengen van een toetsenbord, dat bij 27 met onderbroken lijnen is aangeduid, is het daarbij moge-25 lijk het werkstukprofiel tijdens de bewerking te veranderen. Het zal verder duidelijk zijn, dat de bewerking niet het vormen van een cylin-dervormig werkstuk behoeft te zijn; ook kan een in hoofdzaak vlak oppervlak worden bewerkt tot een niet-vlak profiel. Bovendien behoeft het oppervlak niet aan de buitenzijde van het te bewerken werkstuk te 30 zijn gelegen, doch kan het zich ook in het inwendige daarvan bevinden.

Het vermogen van het boven beschreven besturingsstelsel om het werkstuk snel binnen een zeer snelle omwenteling te verplaatsen 8402257 - 11 - loot toe werkstukken zeer nauwkeurig en snel tot elk gewenst opper-vlaksprofiel te bewerken.

Het zal verder duidelijk zijn, dat het werkstuk niet behoeft rond te draaien. Het is ook mogelijk de werktuighouder te 5 draaien en het werkstuk stil te laten staan. In dit geval kunnen de ö-standsignalen worden afgeleid van een werktuighouderaandrijving, die gescheiden kan zijn van de aandrijving, waarmede het werktuig dwars wordt verplaatst.

Het kan gewenst zijn het werkstuk TO tegelijkertijd met 10 twee werktuigen te bewerken. In dit geval kunnen twee besturings-stelsels van de aan de hand van fig, 1 in het voorgaande beschreven soort worden gebruikt, die elk een bijbehorend werktuig in overeenstemming met de vereiste werktuigverplaatsing kunnen bedienen. Zo kan bijvoorbeeld gelijktijdig een werkstukoppervlak worden gedraaid • * 15 en geboord en het werkstuk worden gedraaid of geboord.

Voorts zal het duidelijk zijn, dat het voor ingewikkelde vormen gewenst kan zijn de Z- en β-standsignalen afzonderlijk te verwerken. Een geschikte uitvoering daarvoor is in fig. 2 afgebeeld» Daarbij zijn twee· parallel werkende stelsels aanwezig. Het eerste 20 stelsel is in hoafdzaak gelijk aan het in het voorgaande aan de hand van fig. 1 beschreven stelsel, en omvat een processor 13, een sig-naalverwerker 19, en een besturingsstelsel 22 met gesloten lus, die de dwarsstand van het werktuig 26 (af de stand van het werktuig in een richting) besturen. De processor 13 ontvangt gegevens, die de 25 gewenste dwarsstand van het werktuig in verschillende (Q,Z)-standen bepalen. Het tweede stelsel omvat een Z-standprocessor 30, die gegevens ontvangt, die door de gewenste verplaatsingssnelheid van het werktuig 26 in de Z-richting worden bepaald. Deze gegevens behoeven slechts deze verplaatsingssnelheid in verschillende veranderings-30 punten te bepalen, waarbij de processor de voorgeprogrammeerde interpolatie uitvoert, De processor 30 geeft standsignalen af> die naar de Z-standaandrijver 29 worden gevoerd, die een stapmotor kan zijn, teneinde het werktuig 26 met de vereiste snelheid te ver- 8402257 -12- * ίΡ 1 ^ plaa'tsen. Daar deze vereiste verplaatsingssnelheden of veranderings-snelheden van de verplaatsingssnelheid in de Z-richting betrekkelijk gering zijn, is het mogelijk een gangbare stapmotor zonder terugkoppeling te gebruiken, of een hydraulische of pneumatische 5 slede, die met een vaste snelheid tussen vaste eindaanslagen wordt aangedreven.

Het verschaffen van een afzonderlijk Z-standstelsel laat toe de verplaatsingssnelheid te veranderen, hetgeen noodzakelijk kan zijn, wanneer het werkstuk bestaat uit materialen van verschil-10 lende hardheid, die een bewerking bij verschillende snelheden nodig maken.

Het zal duidelijk zijn, dat bij elk van de in het voorgaande onder verwijzing naar de tekening beschreven uitvoeringsvormen de processor ook kan worden gebruikt voor het besturen van 15 andere bewerkingstaken. Deze kunnen bijvoorbeeld de draaisnelheid van het werkstuk en/of het plaatsen en verwijderen van werkstukken omvatten, hetgeen met behulp van robotarmen kan geschieden.

| 8402257 i

Claims (10)

1. 2· Besturingsstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de digitale signalen tijdens elk van een reeks van ge-15 lijke tijdintervallen worden voortgebracht, waarbij elk digitaal signaal wordt omgevormd in een werktuigstandsignaal met vaste amplitude, dat overeenkomt met de waarde van het bijbehorende digitale signaal, terwijl de signaalverwerker (19) het doorlopende signaal af-leidt van de opeenvolging van werktuigstandsignalen met vaste ampli-20 tude, welk doorlopende signaal zodanig geleidelijk verloopt, dat aan het eind van opeenvolgende tijdintervallen, die elk gelijk zijn aan het tijdinterval van de werktuigstandsignalen, de amplitude van het doorlopende signaal is betrokken op de opeenvolgende waarden van de werktuigstandsignalen.
2. 3. Besturingsstelsel volgens conclusie 2, met het ken merk, dat elk door de processor (13) voortgebracht digitaal signaal in elk tijdinterval een bitgroep is, die de vereiste werktuig-houderstand in dat interval voorstelt, waarbij een digitaal-analoog-omvormer (18) aanwezig is om de bitgroep om te vormen in de werk-30 tuighouderstandsignalen.
3. 4, Besturingsstelsel volgens conclusie 3, met het ken- 8402257 -14- merk, dat de processor een geheugen (14) omvat voor het ontvangen van ingangsgegevens, die een vereist werkstukprofiel bepalen, welke processor (13) tijdens tenminste een deel van de tijdintervallen uit deze gegevens bitgroepen kan afleiden, die overeenkomen met een deel 5 van de vereiste toekomstige werktuighouderstanden, welke bitgroepen naar het geheugen (14) worden gevoerd, terwijl de processor voorts uit dit geheugen tijdens elk interval een bitgroep uitvoert, die overeenkomt met de vereiste werktuighouderstand gedurende dit tijdinterval.
4. 5. Besturingsstelsel volgens een van de conclusies 1..4, met het kenmerk, dat verder een werkstukstandterugkoppeling (15) aanwezig is voor het naar de processor voeren van digitale signalen, die met de ogenblikkelijke stand van het werkstuk (10) ten opzichte van een uitgangsstand overeenkomen, waarbij de duur van de 15 reeks van gelijke tijdintervallen door deze terugkoppelsignalen wordt bepaald.
5. 6. Besturingsstelsel volgens een van de conclusies 1..5, met het kenmerk, dat, wanneer een werkstuk moet worden bewerkt tot een profiel, dat symmetrisch is rond tenminste een vlak door de 20 as van de onderlinge draaiing van het werkstuk en de werktuighouder, de processor (13) gegevens ontvangt, die het werkstukprofiel voor slechts een van de symmetrische gedeelten bepalen, welke processor (13) uit deze gegevens werktuighouder-standsignalen kan afleiden, die de vereiste werktuigstanden in zowel het ene als het andere gedeelte 25 of gedeelten voorstellen.
6. 7. Besturingsstelsel volgens een van de conclusies 1..6, met het kenmerk, dat het besturingsstelsel met gesloten lus een rechtlijnige motor (23) ontvangt, die het doorlopende signaal kan ontvangen, en de werktuighouder in overeenstemming daarmede kan ver- 30 plaatsen.
7. 8. Werkwijze voor het bewerken van een werkstuk, waarbij een werktuighouder wordt gebruikt, terwijl het werkstuk en de werktuig- 8402257 -t - 15 - houder ten opzichte van elkaar draaien, omvattende het aan een processor toevoeren van gegevens, die een vereist profiel van het werkstuk bepalen, het door deze processor vóórtbrengen van een reeks van digitale signalen, die een reeks van werktuighouderstanden be-5 palen, die vereist zijn om het werkstuk tot dit profiel te bewerken, met het kenmerk, dat de reeks van digitale signalen wordt verwerkt voor het vormen van een overeenkomstig doorlopend signaal, welk doorlopend signaal naar een besturingsstelsel met gesloten lus wordt gevoerd, terwijl de beweging van de werktuighouder met dit 10 besturingsstelsel met gesloten lus wordt bestuurd·
8. 9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat uit de reeks van digitale signalen in elk van een overeenkomstige reeks van gelijke tijdintervallen een signaal met vaste amplitude, dat met de digitale signalen overeenkomt, wordt afgeleid, terwijl de 15 werktuighouderstandsignalen worden verwerkt voor het voortbrengen van het doorlopende signaal, dat zodanig geleidelijk verandert, dat aan het eind van opeenvolgende tijdintervallen, die gelijk zijn aan de tijdintervallen van de werktuighouderstandsignalen, de amplitude van het signaal is betrokken op de opeenvolgende waarden van de werk-20 tuighouderstandsignalen,
9. 10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat aan de processor gegevens worden toegevoerd, die het vereiste profiel van een werkstuk op intervallen bepalen, die groter zijn dan de intervallen, waarop de digitale signalen worden voortgebracht, 25 waarbij de invoergegevens in een geheugen van de processor worden opgeslagen, welke invoergegevens tijdens tenminste enige van de tijdintervallen worden gebruikt voor het berekenen van toekomstige waarden van de werktuighouderstandsignalen, die nodig zijn voor het voortbrengen van het vereiste profiel, welke toekomstige waarden naar 30 het geheugen worden gevoerd, terwijl verder tijdens elk interval de werktuighouderstandsignalen, die met de vereiste werktuighouderstand in dat interval overeenkomen, worden uitgevoerd·
10. 11. Werkwijze volgens een van de conclusies 8,.10, met het 8402257 t - 16 - kenmerk, dat, wanneer een werkstuk wordt bewerkt tot een profiel, dat symmetrisch is ten opzichte van tenminste een vlak door de as van onderlinge draaiing tussen het werktuig en het werkstuk, aan de processor profielgegevens worden toegevoerd, die het profiel in een 5 van deze symmetrische gedeelten bepalen, terwijl in de processor ^ signalen worden berekend, die overeenkomen met de vereiste werktuig- standen voor alle symmetrische gedeelten. 6402257