WO1990007738A1 - Process and device for machining curved contours with controllable drives - Google Patents

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WO1990007738A1
WO1990007738A1 PCT/DE1989/000793 DE8900793W WO9007738A1 WO 1990007738 A1 WO1990007738 A1 WO 1990007738A1 DE 8900793 W DE8900793 W DE 8900793W WO 9007738 A1 WO9007738 A1 WO 9007738A1
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pulse
correction pulse
speed
correction
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PCT/DE1989/000793
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Inventor
Dietmar GÜNTHER
Peter Schwarz
Original Assignee
Wotan-Werke Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
    • G05B19/25—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for continuous-path control
    • G05B19/251—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for continuous-path control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
    • G05B19/258—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for continuous-path control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude with a combination of feedback covered by G05B19/253 - G05B19/256
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to a device for at least partially avoiding contour errors.
  • the object of the invention is when machining kr th contours with controlled feed drives for movements in two mutually angled axes deviations from the target contour in reversal points of a feed movement in a relatively simple manner without additional programming work as much as possible. It should be compensated for non-linearities of controlled feed drives so that the ore contour on the workpiece does not deviate too much from the target movement at the points of the directional reversal of the feed movement. This is to be achieved in particular in a path control in which the feed drives (control drives) are included in a local control of the numerical control and the speed setpoint is available as an analog signal.
  • the invention is also intended to provide a device with which a method for achieving the stated aim can be carried out cheaply. Further problems connected with all of this, with which the invention is concerned, result from the explanation of the solution shown in each case.
  • the invention provides that a correction pulse is generated in time association with the change in direction of a feed movement and this correction pulse is added to a speed setpoint value supplied to the feed drive. This makes it possible to keep the effects of adverse influences in the reversal point of a feed movement on the generated contour small or to reduce it to a negligible extent without any intervention in the control program.
  • a delayed reaction of a linearly moving slide when the direction is reversed corresponds to a distance which can be thought of as an offset of the slide, based on the same angular position of the feed motor (servo motor), but with the opposite direction of torque or movement.
  • This "offset" is only dynamic.
  • the slide position is directly detected by an appropriate measuring device. Therefore, the "offset” cannot be fed into the position control as a correction, as is the case, for example, in the case of game compensation as a function of a numerical control which is usually available.
  • the drive including the slide is controlled by a signal proportional to the speed (setpoint). It has an integrating function and generates the distance.
  • a correction pulse is also integrated and is able to compensate for the "offset".
  • the temporal assignment of the correction pulse to the change in direction of the feed movement can be selected so that an optimal effect is achieved.
  • the correction impulse can be triggered exactly at the moment of reversal of direction or, depending on the peculiarities of the individual case, also at a predeterminable fixed time interval before or after the ' exact reversal point.
  • the invention provides in particular that the time for triggering or adding the correction pulse is determined as a function of a predeterminable size of the speed setpoint value for the feed axis. This offers a simple procedure.
  • the correction pulse can be triggered or added when the speed setpoint for the feed axis in question is zero.
  • the point in time for the addition of the correction pulse can also be determined taking into account the change in the speed setpoint (acceleration or deceleration).
  • the height (amplitude) of the correction pulse can be selected or generated in such a way that special circumstances can also be taken into account. It is particularly expedient to determine or generate the height of the correction pulse as a function of a variable which is proportional to the load on the feed drive at constant speed. This can be depending on Take speed into account different friction influences.
  • a value that generally corresponds to the load on the feed drive can also contain positive or negative acceleration components, depending on the circumstances. It may then be advisable or necessary to compensate for such effects of acceleration or deceleration.
  • This can be done advantageously in that the load proportional to the feed drive at constant speed is formed from a change in the speed desired value (acceleration or deceleration) from a variable proportional to the load on the feed drive.
  • a load signal which is proportional to the acceleration, is added with the correct sign.
  • a signal corresponding to the load on the feed drive can be obtained in various ways. It is particularly simple to use a prop signal for the same current as a measure of the load d feed drive.
  • the pulse output is advantageously influenced by means of an auxiliary voltage.
  • the delivery or addition of one or more impulses can be enabled or blocked as a result.
  • different operating modes can be achieved.
  • a advantageous device for the compensation of partial influences when the direction is reversed is assigned to a circuit with at least one pulse generator Generation of a correction pulse as a function of the size of a voltage signal supplied by the numerical control for the feed speed in an axis and with an adder, by means of which the formed correction pulse can be added to the voltage signal.
  • a circuit with at least one pulse generator Generation of a correction pulse as a function of the size of a voltage signal supplied by the numerical control for the feed speed in an axis and with an adder, by means of which the formed correction pulse can be added to the voltage signal.
  • the facility contains a feed axis, a pulse generator and a log for the pre-character formation. Furthermore, it may also be the case that there are two pulse genera for a feed axis, one of which is set up to form a positive voltage pulse and the other to form a negative voltage pulse.
  • the device can in particular be designed as a built-in unit, which instead of an existing connection between the numerical control and a link of at least one feed drive, namely a servo amplifier or position control amplifier, is simple.
  • the invention enables compensation of disadvantageous nonlinearities without having to change existing devices.
  • the description of the respective contour, i.e. their programming can be done in the usual way. Existing tax can thus be subsequently equipped with the device according to the invention without difficulty.
  • the voltage signal (speed signal) that leads the device from the numerical control only changes in the temporal range of the direction reversal slowly. It may fluctuate or be uneasy due to the control process and electromagnetic interference.
  • the device therefore advantageously contains a filter, namely a low-pass filter, by means of which the voltage signal is smoothed or an arithmetic mean value is formed. This provides special security in order to avoid malfunctions in signal processing.
  • the device contains, in particular, comparators in which the input voltage is compared with reference voltages. Signals thus formed are used for pulse generation.
  • the width of the correction pulse is advantageous and / or its height (amplitude) can be adjusted.
  • the device can contain suitable setting elements.
  • the device contains elements by means of which at least the level of the correction pulse, depending on the circumstances or an instantaneous state, is changed or adapted in an at least approximately predetermined manner in such a way that the best possible result is obtained.
  • the device contains elements by means of which the height of the correction pulse can be changed as a function of a size which is proportional to the load on the feed drive at constant speed.
  • the device can advantageously be designed such that any influences of acceleration or deceleration that may be present are compensated for.
  • the device can contain an input for an auxiliary voltage, by means of which it can be determined whether a correction pulse should be emitted or not.
  • the device is advantageously designed in such a way that it can supply corresponding correction pulses for both feed axes. However, there may also be cases in which such a device only needs to be present for one axis z.
  • FIG. 3 shows the diagram of a position control loop associated with a numerical control with a subordinate speed control loop
  • FIG. 3a shows a part of the note of FIG. 3 in a modified version
  • FIG. 4a another embodiment of such a facility
  • FIG. 1 diagrams for illustrating the procedure and the device.
  • Fig. 1 the production or machining of an opening L with a circular contour K in a workpiece W by means of a rotating tool F, for example a milling cutter or the like. Illustrated.
  • the path B, on which the center of the tool F is to move during machining, is accordingly a circle which is shown in dash-dot lines.
  • the curved path movement of the tool F is generated by the mutually perpendicular movements of two slides or corresponding parts of a machine tool.
  • the letters v x and v y denote the speeds of these parts in the coordinate directions or axes X and Y at the location in question. The result is Vr.
  • the speed in the X axis is zero. Here it changes from a positive to a negative value, while the speed in the Y-axis has a maximum value.
  • the speed in the X axis is also zero again, only that the change from negative to positive value takes place here. The same applies to the speed in the Y axis at points N and S, where the speed in the X axis has a maximum value.
  • Machining processes with motion sequences can be carried out on different machines and with different types of tools.
  • An example is a milling operation on a numerically controlled drilling and milling machine, as shown largely schematically in FIG. 2.
  • a stand slide 2 On a bed 1, a stand slide 2 is horizontally displaceable in the direction of the X axis by means of a drive.
  • a the stand 3 carried by the carriage 2 is a locker boxes 4 can be moved in the vertical direction in the Y axis by means of a drive.
  • a rotationally drivable work spindle 5 In the headstock 4, a rotationally drivable work spindle 5 is mounted, which has a tool holder at the front end. By movements in the two axes X and Y, the milling tool used in the work spindle 5 or the like. be guided on a curved path.
  • FIG. 3 illustrates a device image of a numerical control known per se and a position control circuit with a subordinate speed and current control circuit for two axes X and Y.
  • the actual control is designated by a field NC surrounded by dash-dotted lines. It contains an input unit (not shown), which is merely indicated by an arrow, for information in the form of coded signals, stored on a data medium, with decoders for the same, an interpolator 11, which supplies set values ⁇ s and y s , and for each of the two axes X and Y a forward and backward counter 12 and a digital-to-analog converter 13.
  • a position control amplifier 14 a speed controller 15, a current controller 16 and a power amplifier 17.
  • the output voltage of the latter is in each case supplied to an electric motor 18 which via a gear 19 a spindle with nut for moving the associated carriage 2 or 4 or the like. can turn.
  • the number 8 denotes a current sensor connected on the one hand to the motor 18 and on the other hand to the current regulator 16, which detects the respective motor current and the current regulator 16 a corresponding signal.
  • a tachometer generator 9 detects the speed of the output shaft of the motor 18 and sends corresponding signals to the speed controller 15.
  • the displacements the carriage 2 and 4 are each recorded by an incremental or absolute displacement measuring system 10, which gives signals to the associated up and down counter 12.
  • the reference variable of the position control loop is generated by the numerical control NC in the form of an impulse chain, based on an incremental position measuring system.
  • the number of pulses is a measure of the path Xs or y s to be traveled and the frequency is a measure of the desired speed of the carriage concerned or the like.
  • the control deviation ie the difference that occurs in each case, is formed between the pulses output by the control NC and those detected by the incremental displacement measuring system.
  • the position controller can have a proportional, a proportional integral or a proportional-integral-differential behavior.
  • the proportional controller assumed here amplifies the position-control deviation and forms the setpoint for the subordinate speed control loop, which in turn is subordinate to the current control loop.
  • the dynamics of the drive are increased considerably by the speed feedback and the current controller.
  • a digital position controller can also be present. Such is then arranged in front of the digital-to-analog converter 13 and included in the NC control, as shown in FIG. 3a in the relevant part.
  • Fig. 4 an advantageous embodiment of a device for compensating for the non-linearities occurring in systems of the type described when changing a feed direction is shown.
  • the voltage signal for the feed rate supplied by the NC control is applied to input E in one of the two axes as an input signal.
  • Output A of the device shows the sum of the input signal and a correction pulse. The last one is created in a certain situation. In order to recognize this situation, the input signal undergoes the processing explained below.
  • the input signal may be unstable.
  • the signal is first fed to a filter 20, in particular a low-pass filter.
  • An arithmetic mean can be calculated here.
  • the signal is sent to four switching stages 21, 22, 23 and 24 with comparators in which the filtered input voltage is compared with four justable reference voltages.
  • the latter are supplied by voltage sources 31, 32, 33 and 34 which are generated in the switching stages with the comparators Signals are fed via corresponding lines to a logi unit 35, in which processing takes place in the manner explained below.
  • Two of the generated switching signals are close to zero. They trigger the formation of a desired correction pulse, depending on whether the input signal is "falling” or “rising". A further triggering of a pulse cannot take place until a high input voltage of one of the two other switching signals of the switching stages releases the possibility of forming or triggering a correction pulse. This will be explained in more detail in connection with FIGS.
  • the formation of the respective correction pulse takes place in a generator 36 connected to the logic unit 35.
  • an example of a generated pulse is shown schematically in the pulse generator 36.
  • the correction pulse can be adjusted both in width (duration) and in height (amplitude) is then via one of two multipliers 37 or 37 ', which is determined by the logic 35 depending on the given conditions (0 / + 1 or -1/0), and via an adjustable decay 38 or 38' at the point SE added to the immediately introduced input signal.
  • a multiple triggering of a pulse is prevented by the aforementioned automatic lock, which is formed by means of the comparators and can only be canceled by a relatively high input voltage, in particular using a filter 20.
  • a multiple triggering of a pulse can also be done according to the invention by a time function, i.e. a limitation of the pulse output frequency can be prevented.
  • the letters HE in FIG. 4 denote an auxiliary input leading directly to the logic element 35, via which a signal can be supplied, by means of which different operating modes can be set. Such a signal can in particular enable or block the formation or triggering of a correction pulse, depending on which machining operation is to be carried out with the machine in question. 4 shows an advantageous additional or supplementary configuration of the device in a region R delimited by dash-dotted lines, which will be explained in more detail below.
  • FIGS. 5 to 7 shows a circular path running in a plane determined by rectangular coordinates X and Y, which indicates the relative movement between a work or an energy beam on the one hand and a work piece on the other hand.
  • 6 shows the course of the theoretical speed over the angle or over time in the X-axis, which is equal to the course of the voltage of the speed setpoint for the drive in the X-axis (cf. also FIG. 2 and 3).
  • the speed and thus the voltage has a value of zero at 0 ° and 180 °, while at 90 ° and at 270 ° it reaches its positive or negative maximum value.
  • the course in the Y axis, which in this example is perpendicular to the X axis is corresponding with a shift u 90 °.
  • FIG. 7 illustrates, among other things, the states of memories provided in logic 35 (FIG. 4) and the triggering of correct pulses.
  • the lines a r b, c, d denote the states of memories within the logic 35. For the sake of clarity, such memories themselves are also named with these letters in the explanation.
  • a negative and a positive pulse IN or IP is shown in the course of the dashed line KI.
  • the respective preparation for a negat or a positive impulse is illustrated by the lines vn or vp.
  • the speed in the X axis increases up to the peak value at 90 °.
  • the training of the device is such that the switching thresholds Pl and P4 are exceeded without any effects because there are increasing voltage values. Only with decreasing * speed or voltage in the range from 90 ° to 180 ° does the threshold P4 change in the memory a.
  • the line indicates that it is preparation for the delivery of a negative correction impulse. If the threshold Pl is exceeded, the states in the memories a and b and c are changed and the negative correction pulse IN is triggered. In the drawing, this is shown at 180 °. It can also take place at a different time, if this is appropriate depending on the circumstances.
  • the memory a returns to its original state, as can be seen from the line in question.
  • the sequence of operations is analogous to that between 0 ° and 180 °, only with the opposite sign.
  • the thresholds P2 and P3 o have an effect. These thresholds are effective between 270 ° and 360 °.
  • the line vp indicates that this is a preparation for the delivery of a positive correction pulse.
  • the threshold P2 is exceeded, the states in the memories change d and b and c, and the positive correction pulse IP is triggered. The state at the beginning of the cycle described is thus again given.
  • the dependencies explained for the thresholds P4 and P3 as preparations for a negative or positive pulse prevent an undesired multiple triggering of a pulse, for example when the setpoint voltage is superimposed by interference.
  • the extension or addition of the device shown in area R in FIG. 4 offers the possibility of modifying the height of the correction pulse as a function of the load on the slide drive. to change at constant speed.
  • a signal that is dependent on the current consumption of the drive motor is advantageously used, in particular a signal that is proportional to the current consumption of the drive motor.
  • the embodiment shown in FIG. 4 has the following element: an input ST for said current-dependent signal, a low-pass filter 40, a multiplication element 44, an adjustable attenuator 45 and an output 50 which is based on the pulse generator 36 of the already explained Device is connected, furthermore a line 51 which is connected to the base device at a location behind the filter 20 and which leads to a direction detector 52 and to a differentiator 43.
  • the latter is connected on the one hand via an adjustable attenuator 46 at a point 48 to the line leading from the attenuator 45 to the outlet 50 and on the other hand via an attenuator 47 to a point 49 of the base device located behind the filter 20.
  • the auxiliary device R makes it possible to change the level of the correction pulse in proportion to the load on the drive motor and thereby to further improve the compensation of non- to achieve linearities. It is taken into account in a particularly advantageous manner that the current consumption of the drive motor at variable speeds also includes influences of acceleration or deceleration. Their influence on the current-dependent signal is compensated for by using elements 52, 43, 44 to derive a signal proportional to the change in the speed value, thus the acceleration or deceleration, which adds the correct sign to the current-dependent signal supplied at input ST becomes.
  • 4a is formed in one of two generators 41, 42 connected to the comparators 21, 22, 23, 24. Depending on the course of the input signal, i.e. depending on whether it is "falling” or “rising", either a negative or a positive pulse is generated. In the case of the pulse generators 41 and 42, an example of the generated pulse is shown schematically with '. This correction pulse is then added in a summer or adder SE to the input signal immediately brought up.
  • the device is advantageously designed as a built-in unit which can be inserted at the appropriate point in the control system. This is in particular a point between the output of the numerical control and the elements of the position control, as is indicated in FIG. 2 in each case by the number 7.

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Abstract

In order to minimize deviations from the desired contour at reversal points of a feed movement during machining of curved contours by means of controllable feed drives for axes which make angles with each other, a correction pulse is generated in function of the time at which the feed movement changes direction. This correction pulse is added to a target speed value which is transmitted to the feed drive. The time at which the correction pulse is associated with the change of direction of the feed movement can be chosen in function of the prevailing conditions. The amplitude of the correction pulse can be determined in particular in function of a quantity which is proportional to the load on the feed drive at constant speed.

Description

B e s c h r e i b u n g Description
Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten gekrümmter Konturen mit geregelten AntriebenMethod and device for machining curved contours with controlled drives
T e c h n i s c h e s G e b i e t Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine Einrichtung zu wenigstens teilweisen Vermeidung von Konturfehlern.TECHNICAL FIELD The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to a device for at least partially avoiding contour errors.
S t a n d d e r T e c h n k Bei der Bearbeitung von gekrümmten Konturen an Werkstüc mit rotierenden Werkzeugen, z.B. Schaftfräsern, auf NC- Werkzeugmaschinen setzt sich die kurvenförmige Relativ¬ bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück normalerweise aus zwei im Winkel von 90° zueinander verlaufenden geradlinigen Bewegungen zusammen, die von entsprechende Schlitten od.dgl. ausgeführt werden. Diese werden durch Vorschubantriebe (Regelantriebe, Servoantriebe) mit • veränderlichen Geschwindigkeiten bewegt, um die gewünsc gekrümmte Bahn zu erzeugen. Es handelt sich dabei meist um eine sog. Zwei-Achsen-Bahnsteuerung mit InterpolatioS tandder T echnk When machining curved contours on workpieces with rotating tools, such as end mills, on NC machine tools, the curved relative movement between tool and workpiece is usually composed of two straight-line movements at an angle of 90 ° to each other, that of corresponding sledge or the like. be carried out. These are feed drives (variable speed drives, servo-drives) moves with • varying speeds, to produce the gewünsc curved path. It is usually a so-called two-axis path control with interpolation
Beim Durchfahren von Bahnkurven kommt es vor, daß sich bei der einen Vorschubbewegung die Richtung umkehrt, während die andere Vorschubbewegung in ihrer Richtung weiterläuft. Dies ist bei einer Kreiskontur bei jedem Quadrantenwechsel einmal für eine Vorschubachse der Fal ...When traversing trajectories, the direction reverses with one feed movement, while the other feed movement continues in its direction. In the case of a circular contour, this is the case for each feed axis once for each quadrant change ...
Bei einem solchen Wechsel der Vorschubrichtung führen bei geregelten Vorschubantrieben Nichtlinearitäten, wi z.B. Reibungsverluste im Antrieb oder Ansprechverzöger gen der Regelgeräte zu Regelabweichungen. Dies hat zur Folge, daß die durch die Arbeitsoperation erzeugte tatsächliche Kontur im Umkehrpunkt einer Vorschubbeweg von der Sollkontur abweicht. Wenn zwei Vorschubachsen einer Kreisinterpolation beteiligt sind, geschieht der Wechsel der Vorschubrichtung im Umsteuerpunkt der eine Achse gerade dann, wenn in der anderen Vorschubachse d Bewegung mit der vorgegebenen maximalen Geschwindigkei abläuft.When the feed direction is changed in this way, non-linearities result in controlled feed drives, e.g. Friction losses in the drive or response delays of the control devices to control deviations. As a result, the actual contour generated by the work operation deviates from the target contour at the reversal point of a feed movement. If two feed axes of a circular interpolation are involved, the change of the feed direction at the changeover point of one axis occurs precisely when d movement takes place in the other feed axis with the predetermined maximum speed.
Um einen durch Wechseln der Vorschubrichtung verursach Rundheitsfehler in einer Bohrung (Kreiskontur) zu verr gern, ist vorgeschlagen worden, das Programm der Steue zu ändern und in jede Quadrantengrenze einen besondere Vektor zusätzlich einzuprogrammieren (Aufsatz "Fräsen engtolerierter Bohrungen" , Zeitschrift "Werkstatt und Betrieb" 1978, Seiten 603 und 604). Dies bedingt somit eine spezielle Art der Programmierung.In order to correct a roundness error in a hole (circular contour) caused by changing the feed direction, it has been proposed to change the program of the control and to additionally program a special vector into each quadrant boundary (essay "Milling of narrowly tolerated holes", magazine "Werkstatt und Betrieb" "1978, pages 603 and 604). This requires a special type of programming.
D a r s t e l l u n g d e r E r f i n d u n gD a r s t e l l u n g e rf i n d u n g
Aufgabe der Erfindung ist es, beim Bearbeiten von gekr ten Konturen mit geregelten Vorschubantrieben für Bewe gungen in zwei im Winkel zueinander stehenden Achsen Abweichungen von der Sollkontur in Umkehrpunkten einer Vorschubbewegung in verhältnismäßig einfacher Weise un ohne zusätzliche Programmierarbeiten möglichst weitgeh zu vermindern. Es sollen Nichtlinearitäten von geregel Vorschubantrieben so kompensiert werden, daß die erze Kontur am Werkstück auch an den Stellen der Richtungs kehr der Vorschubbewegung nicht zu sehr von der Sollk abweicht. Dies soll insbesondere bei einer Bahnsteuerung erreicht werden, bei der die Vorschubantriebe (Regelantriebe) in eine Ortsregelung der numerischen Steuerung einbezogen sind und der Geschwindigkeits-Sollwert als analoges Signal vorhanden ist. Mit der Erfindung soll ferner eine Einrichtung geschaffen werden, mit der ein Verfahren zur Erreichung des erläuterten Zieles günstig durchführbar ist. Weitere mit alledem zusammenhängende Probleme, mit denen sich die Erfindung befaßt, ergeben sich aus der Erläuterung der jeweils aufgezeigten Lösung.The object of the invention is when machining kr th contours with controlled feed drives for movements in two mutually angled axes deviations from the target contour in reversal points of a feed movement in a relatively simple manner without additional programming work as much as possible. It should be compensated for non-linearities of controlled feed drives so that the ore contour on the workpiece does not deviate too much from the target movement at the points of the directional reversal of the feed movement. This is to be achieved in particular in a path control in which the feed drives (control drives) are included in a local control of the numerical control and the speed setpoint is available as an analog signal. The invention is also intended to provide a device with which a method for achieving the stated aim can be carried out cheaply. Further problems connected with all of this, with which the invention is concerned, result from the explanation of the solution shown in each case.
Die Erfindung sieht vor, daß in zeitlicher Zuordnung zum Richtungswechsel einer Vorschubbewegung ein Korrektur- Impuls erzeugt und dieser Korrektur-Impuls zu einem dem Vorschubantrieb zugeleiteten Geschwindigkeits-Sollwert addiert wird. Dadurch ist es möglich gemacht, die Auswir¬ kungen nachteiliger Einflüsse im Umkehrpunk.t einer Vorschubbewegung auf die erzeugte Kontur klein zu halten bzw. auf ein vernachlässigbares Maß zu verringern, ohne daß ein Eingriff in das Programm der Steuerung notwendig ist.The invention provides that a correction pulse is generated in time association with the change in direction of a feed movement and this correction pulse is added to a speed setpoint value supplied to the feed drive. This makes it possible to keep the effects of adverse influences in the reversal point of a feed movement on the generated contour small or to reduce it to a negligible extent without any intervention in the control program.
Bei der Erfindung wurde folgendes erkannt. Eine verzöger¬ te Reaktion eines linear bewegten Schlittens bei der Richtungsumkehr entspricht einer Wegstrecke, die man sich als Versatz des Schlittens, bezogen auf die gleiche Winkelstellung des Vorschubmotors (Servomotors) , aber bei entgegengesetzter Momenten- bzw. Bewegungsrichtung, vorstellen kann. Dieser "Versatz" wirkt nur dynamisch. Die Schlittenposition wird durch ein entsprechendes Meßmittel unmittelbar erfaßt. Daher kann der "Versatz" nicht als Korrektur in die Ortsregelung eingespeist werden, wie es etwa beim Spielausgleich als üblicherweise verfügbare Funktion einer numerischen Steuerung der Fall ist. Der Antrieb einschließlich des Schlittens wird durch ein geschwindigkeitsproportionales Signal (Sollwert) geteuer Er hat selbst integrierende Funktion und erzeugt die Wegstrecke. Ein Korrektur-Impuls wird ebenso integriert und ist in der Lage, den "Versatz" zu kompensieren.The following has been recognized in the invention. A delayed reaction of a linearly moving slide when the direction is reversed corresponds to a distance which can be thought of as an offset of the slide, based on the same angular position of the feed motor (servo motor), but with the opposite direction of torque or movement. This "offset" is only dynamic. The slide position is directly detected by an appropriate measuring device. Therefore, the "offset" cannot be fed into the position control as a correction, as is the case, for example, in the case of game compensation as a function of a numerical control which is usually available. The drive including the slide is controlled by a signal proportional to the speed (setpoint). It has an integrating function and generates the distance. A correction pulse is also integrated and is able to compensate for the "offset".
Die zeitliche Zuordnung des Korrektur-Impulses zum Rich¬ tungswechsel der Vorschubbewegung läßt sich so wählen, daß eine optimale Wirkung erreicht wird. Der Korrektur- Impuls kann genau im Augenblick der Richtungsumkehr oder, je nach den Besonderheiten des einzelnen Falles, auch in vorgebbarem festen zeitlichen Abstand vor oder nach dem' exakten Umkehrpunkt ausgelöst werden.The temporal assignment of the correction pulse to the change in direction of the feed movement can be selected so that an optimal effect is achieved. The correction impulse can be triggered exactly at the moment of reversal of direction or, depending on the peculiarities of the individual case, also at a predeterminable fixed time interval before or after the ' exact reversal point.
Die Erfindung sieht insbesondere vor, daß der Zeitpunkt für die Auslösung bzw. Addierung des Korrektur-Impulses in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Größe des Geschwin digkeits-Sollwertes für die Vorschubachse bestimmt wird. Dies bietet ein einfaches Vorgehen. Der Korrektur-Impuls kann namentlich dann ausgelöst bzw, addiert werden, wenn der Geschwindigkeits-Sollwert für die betreffende Vor¬ schubachse den Betrag Null hat.The invention provides in particular that the time for triggering or adding the correction pulse is determined as a function of a predeterminable size of the speed setpoint value for the feed axis. This offers a simple procedure. The correction pulse can be triggered or added when the speed setpoint for the feed axis in question is zero.
Der Zeitpunkt für die Addierung des Korrektur-Impulses kann auch unter Berücksichtigung der Änderung des Ge¬ schwindigkeits-Sollwerts (Beschleunigung bzw. Verzöge¬ rung) bestimmt werden.The point in time for the addition of the correction pulse can also be determined taking into account the change in the speed setpoint (acceleration or deceleration).
Die Höhe (Amplitude) des Korrektur-Impulses läßt sich so wählen bzw. erzeugen, daß auch besonderen Gegebenheiten Rechnung getragen werden kann. Besonders günstig ist es, die Höhe des Korrektur-Impulses in Abhängigkeit von einer Größe zu bestimmen bzw. zu erzeugen, die der Belastung des Vorschubantriebs bei konstanter Geschwindi keit proportional ist. Hierdurch lassen sich die je nach Geschwindigkeit unterschiedlichen Reibungseinflüsse berücksichtigen.The height (amplitude) of the correction pulse can be selected or generated in such a way that special circumstances can also be taken into account. It is particularly expedient to determine or generate the height of the correction pulse as a function of a variable which is proportional to the load on the feed drive at constant speed. This can be depending on Take speed into account different friction influences.
Ein generell der Belastung des Vorschubantriebs entsp chender Wert kann je nach den Umständen aber auch pos oder negative Beschleunigungsanteile enthalten. Es ka dann empfehlenswert oder notwendig sein, solche Einfl von Beschleunigung oder Verzögerung zu kompensieren. Dies kann vorteilhaft dadurch geschehen, daß die der Belastung des Vorschubantriebs bei konstanter Geschwi keit proportionale Größe aus einer Änderung des Gesch digkeits-Sollwerts (Beschleunigung bzw. Verzögerung) aus einer der jeweiligen Belastung des Vorschubantrie proportionalen Größe gebildet wird. Es wird dabei ins sondere ein der Beschleunigung proportionales Signal Belastungs-Signal vorzeichenrichtig addiert.A value that generally corresponds to the load on the feed drive can also contain positive or negative acceleration components, depending on the circumstances. It may then be advisable or necessary to compensate for such effects of acceleration or deceleration. This can be done advantageously in that the load proportional to the feed drive at constant speed is formed from a change in the speed desired value (acceleration or deceleration) from a variable proportional to the load on the feed drive. In particular, a load signal, which is proportional to the acceleration, is added with the correct sign.
Ein der Belastung des Vorschubantriebs entsprechendes Signal kann auf verschiedene Weise gewonnen werden. Besonders einfach ist es, als Maß für die Belastung d Vorschubantriebs ein zur Stromaufnahme desselben prop tionales Signal zu verwenden.A signal corresponding to the load on the feed drive can be obtained in various ways. It is particularly simple to use a prop signal for the same current as a measure of the load d feed drive.
Zweckmäßigerweise wird nur ein einziger Korrektur-Imp bei jeder Richtungsumkehr ausgelöst. Ein Arbeiten mit mehreren Korrektur-Impulsen ist aber nicht grundsätzl ausgeschlossen. Vorteilhaft erfolgt eine Beeinflussun der Impuls-Abgabe mittels einer Hilfsspannung. Insbes dere kann dadurch die Abgabe bzw. die Addition eines oder mehrerer Impulse freigegebn oder gesperrt werden So lassen sich je nach den Erfordernissen unterschied Betriebsweisen erreichen.Advantageously, only a single correction pulse is triggered each time the direction is reversed. Working with several correction impulses is not fundamentally excluded. The pulse output is advantageously influenced by means of an auxiliary voltage. In particular, the delivery or addition of one or more impulses can be enabled or blocked as a result. Depending on the requirements, different operating modes can be achieved.
Einβvorteilhafte Einrichtung für die Kompensation nac teiliger Einflüsse bei einer Richtungsumkehr weist ei Schaltung mit wenigstens einem Impulsgenerator zur Erzeugung eines Korrektur-Impulses in Abhängigkeit vo Größe eines von der numerischen Steuerung gelieferten Spannungs-Signals für die Vorschubgeschwindigkeit in einer Achse und mit einem Addierglied auf, durch das gebildete Korrektur-Impulses dem Spannungs-Signal hin fügbar ist. Es ist dabei ein entsprechender Eingang f das Spannungs-Signal und anschließend an das Addiergl ein Ausgang für das kombinierte Signal vorhanden.A advantageous device for the compensation of partial influences when the direction is reversed is assigned to a circuit with at least one pulse generator Generation of a correction pulse as a function of the size of a voltage signal supplied by the numerical control for the feed speed in an axis and with an adder, by means of which the formed correction pulse can be added to the voltage signal. There is a corresponding input f for the voltage signal and then an output for the combined signal to the Addiergl.
Im einzelnen bestehen für die Ausbildung der Einricht verschiedene Möglichkeiten. Insbesondere enthält sie eine Vorschubachse einen Impulsgenerator und eine Log für die VorZeichenbildung. Weiterhin kann es aber auc so sein, daß für eine Vorschubachse zwei Impulsgenera vorhanden sind, von denen der eine zur Bildung eines positiven Spannungs-Impulses und der andere zur Bildu eines negativen Spannungs-Impulses eingerichtet ist.There are various options for the training of the facility. In particular, it contains a feed axis, a pulse generator and a log for the pre-character formation. Furthermore, it may also be the case that there are two pulse genera for a feed axis, one of which is set up to form a positive voltage pulse and the other to form a negative voltage pulse.
Die Einrichtung kann insbesondere als Einbaueinheit ausgebildet sein, die anstelle einer vorhandenen unmi baren Verbindung zwischen der numerischen Steuerung u einem Glied wenigstens eines Vorschubantriebes, namen einem Servoverstarker bzw. Lage-Regelverstärker, einf ist.The device can in particular be designed as a built-in unit, which instead of an existing connection between the numerical control and a link of at least one feed drive, namely a servo amplifier or position control amplifier, is simple.
Die Erfindung ermöglicht eine Kompensation nachteilig Nichtlinearitäten, ohne daß vorhandene Einrichtungen verändert werden müssen. Die Beschreibung der jeweili Kontur, d.h. ihre Programmierung, kann in üblicher We erfolgen. Es lassen sich somit auch vorhandene Steuer nachträglich ohne Schwierigkeiten mit der erfindungsg mäßen Einrichtung ausstatten.The invention enables compensation of disadvantageous nonlinearities without having to change existing devices. The description of the respective contour, i.e. their programming can be done in the usual way. Existing tax can thus be subsequently equipped with the device according to the invention without difficulty.
Das der Einrichtung von der numerischen Steuerung zug führte Spannungs-Signal (Geschwindigkeits-Signal) änd sich im zeitlichen Bereich der Richtungsumkehr nur langsam. Es kann schwanken oder mit einer Unruhe behaf sein, die aus dem Regelvorgang und aus elektromagnetis Stδrbeeinflussung herrührt. Vorteilhaft enthält die Einrichtung deshalb ein Filter, namentlich ein Tiefpaß- Filter, durch das das Spannungs-Signal geglättet bzw. ein arithmetischer Mittelwert desselben gebildet wird. Hierdurch ist eine besondere Sicherheit gegeben, um Fehlfunktionen bei der Signalverarbeitung zu vermeiden.The voltage signal (speed signal) that leads the device from the numerical control only changes in the temporal range of the direction reversal slowly. It may fluctuate or be uneasy due to the control process and electromagnetic interference. The device therefore advantageously contains a filter, namely a low-pass filter, by means of which the voltage signal is smoothed or an arithmetic mean value is formed. This provides special security in order to avoid malfunctions in signal processing.
Die Einrichtung enthält insbesondere Komparatoren, in denen die Eingangsspannung mit Referenzspannungen ver¬ glichen wird. Dadurch gebildete Signale werden für die Impulserzeugung verwendet.The device contains, in particular, comparators in which the input voltage is compared with reference voltages. Signals thus formed are used for pulse generation.
Der Korrektur-Impuls ist vorteilhaft in seiner Breite (Zeitdauer) und /oder seiner Höhe (Amplitude) einstellb Dazu kann die Einrichtung geeignete EinStellglieder enthalten. Vorteilhaft enthält die Einrichtung Elemente mittels derer zumindest die Höhe des Korrektur-Impulses je nach den Gegebenheiten oder einem augenblicklichen Zustand in einer wenigstens annähernd vorgebbaren Weise so verändert oder angepaßt wird, daß sich ein möglichst optimales Ergebnis einstellt.The width of the correction pulse is advantageous and / or its height (amplitude) can be adjusted. For this purpose, the device can contain suitable setting elements. Advantageously, the device contains elements by means of which at least the level of the correction pulse, depending on the circumstances or an instantaneous state, is changed or adapted in an at least approximately predetermined manner in such a way that the best possible result is obtained.
Insbesondere enthält die Einrichtung Elemente, mittels derer der Korrektur-Impuls in seiner Höhe in Abhängigke von einer Größe veränderbar ist, die der Belastung des Vorschub-Antriebs bei konstanter Geschwindigkeit propor tional ist. Dabei läßt sich die Einrichtung vorteilhaft so ausgestalten, daß ggfs. vorhandene Einflüsse von Beschleunigung bzw. Verzögerung kompensiert werden.In particular, the device contains elements by means of which the height of the correction pulse can be changed as a function of a size which is proportional to the load on the feed drive at constant speed. The device can advantageously be designed such that any influences of acceleration or deceleration that may be present are compensated for.
Die Einrichtung kann einen Eingang für eine Hilfsspannu enthalten, mittels derer sich bestimmen läßt, ob ein Korrektur-Impuls abgegeben werden soll oder nicht. Vorteilhaft ist die Einrichtung so ausgebildet, daß si für beide Vorschubachsen entsprechende Korrektur-Impul liefern kann. Es kann aber auch Fälle geben, in denen eine solche Einrichtung nur für eine Achse vorhanden z sein braucht.The device can contain an input for an auxiliary voltage, by means of which it can be determined whether a correction pulse should be emitted or not. The device is advantageously designed in such a way that it can supply corresponding correction pulses for both feed axes. However, there may also be cases in which such a device only needs to be present for one axis z.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfind ergeben sich aus der nachstehenden, in vollem Umfang z Offenbarung der Erfindung gehörenden Erläuterung von A führungsbeispielen, aus der zugehörigen Zeichnung und aus den Ansprüchen.Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following explanation of A guide examples which belongs in full to the disclosure of the invention, from the associated drawing and from the claims.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Es zeigen:Brief description of the drawing.
Fig. 1 schematisch die Bearbeitung einer kreisförmige Kontur,1 schematically the machining of a circular contour,
Fig. 2 als Beispiel eine Werkzeugmaschine, mit der gekrümmte Konturen erzeugt werden können,2 shows, as an example, a machine tool with which curved contours can be produced,
Fig. 3 das Schema eines einer numerischen Steuerung zugeordneten Lageregelkreises mit unterlagerte Geschwindigkeitsregelkreis,3 shows the diagram of a position control loop associated with a numerical control with a subordinate speed control loop,
Fig. 3a einen Teil des Scheines nach Fig. 3 in einer abgewandelten Ausführung,3a shows a part of the note of FIG. 3 in a modified version,
Fig. 4 eine Einrichtung zur Kompensation von Nichtlin ritäten beim Wechsel der Vorschubrichtung,4 is a device for compensation of nonlinearities when changing the feed direction,
Fig. 4a eine andere Ausführung einer solchen Einrichtu undFig. 4a another embodiment of such a facility and
Fig. 5 bis 7 Diagramme zur Veranschaulichung des Verf rens und der Einrichtung. In Fig. 1 ist die Herstellung bzw. Bearbeitung einer Öffnung L mit kreisförmiger Kontur K in einem Werkstück W mittels eines rotierenden Werkzeuges F, beispielweise eines Scha tfräsers od.dgl., veranschaulicht. Die Bahn B, auf der sich die Mitte des Werkzeuges F bei der Bearbeitung bewegen soll, ist dementsprechend ein Kreis der strichpunktiert eingezeichnet ist. Die gekrümmte Bahnbewegung des Werkzeuges F wird durch die rechtwinkl zueinander verlaufenden Bewegungen zweier Schlitten ode entsprechender Teile einer Werkzeugmaschine erzeugt. Mi den Buchstaben vx und vy sind die Geschwindigkeiten dieser Teile in den Koordinatenrichtungen oder Achsen X und Y an dem betreffenden Ort bezeichnet. Die Resultier de ist Vr .5 to 7 diagrams for illustrating the procedure and the device. In Fig. 1, the production or machining of an opening L with a circular contour K in a workpiece W by means of a rotating tool F, for example a milling cutter or the like. Illustrated. The path B, on which the center of the tool F is to move during machining, is accordingly a circle which is shown in dash-dot lines. The curved path movement of the tool F is generated by the mutually perpendicular movements of two slides or corresponding parts of a machine tool. The letters v x and v y denote the speeds of these parts in the coordinate directions or axes X and Y at the location in question. The result is Vr.
Am Punkt O ist die Geschwindigkeit in der X-Achse Null. Sie wechselt hier von einem positiven zu einem negative Wert, während die Geschwindigkeit in der Y-Achse einen Maximalwert hat. Am Punkt W ist die Geschwindigkeit in der X-Achse ebenfalls wieder Null, nur daß hier der Wechsel vom negativen zum positiven Wert erfolgt. Entsp chendes gilt für die Geschwindigkeit in der Y-Achse an den Punkten N und S, wo jeweils die Geschwindigkeit in der X-Achse einen Maximalwert hat.At point O, the speed in the X axis is zero. Here it changes from a positive to a negative value, while the speed in the Y-axis has a maximum value. At point W, the speed in the X axis is also zero again, only that the change from negative to positive value takes place here. The same applies to the speed in the Y axis at points N and S, where the speed in the X axis has a maximum value.
Bearbeitungsvorgänge mit Bewegungsabläufen, wie sie vorstehend in Verbindung mit Fig. 1 erläutert wurden, können auf unterschiedlichen Maschinen und mit Werkzeug verschiedener Art durchgeführt werden. Als Beispiel sei eine Fräsoperation auf einer numerisch gesteuerten Bohr und Fräsmaschine genannt, wie sie weitgehend schematisc in Fig. 2 gezeigt ist.Machining processes with motion sequences, as explained above in connection with FIG. 1, can be carried out on different machines and with different types of tools. An example is a milling operation on a numerically controlled drilling and milling machine, as shown largely schematically in FIG. 2.
Auf einem Bett 1 ist ein Ständerschlitten 2 in Richtung der X-Achse mittels Antriebs horizontal verschiebbar. A dem vom Schlitten 2 getragenen Ständer 3 ist ein Spinde kästen 4 mittels Antriebs in der Y-Achse in vertikaler Richtung verschiebbar. Im Spindelkasten 4 ist eine drehend antreibbare Arbeitsspindel 5 gelagert, die am vorderen Ende eine Werkzeugaufnahme aufweist. Durch Bewegungen in den beiden Achsen X und Y kann das in die Arbeitsspindel 5 eingesetzte Fräswerkzeug od.dgl. auf einer gekrümmten Bahn geführt werden.On a bed 1, a stand slide 2 is horizontally displaceable in the direction of the X axis by means of a drive. A the stand 3 carried by the carriage 2 is a locker boxes 4 can be moved in the vertical direction in the Y axis by means of a drive. In the headstock 4, a rotationally drivable work spindle 5 is mounted, which has a tool holder at the front end. By movements in the two axes X and Y, the milling tool used in the work spindle 5 or the like. be guided on a curved path.
Fig. 3 veranschaulicht ein Gerätebild einer an sich bekannten numerischen Steuerung und eines Lage-Regelkre ses mit unterlagertem Geschwindigkeits- und Stromregel¬ kreis für zwei Achsen X und Y. Dabei ist die eigentlich Steuerung mit einem von strichpunktierten Linien umgren ten Feld NC bezeichnet. Sie enthält eine nicht gezeigte lediglich durch einen Pfeil angedeutete Eingabeeinheit für Informationen in Form codierter, auf einem Datenträ gespeicherter Signale mit Decoder für dieselben, einen Interpolator 11, der Soll-Werte χs und ys liefert, und für jede der beiden Achsen X und Y einen Vor- und Rück¬ wärtszähler 12 sowie einen Digital-Analog-Wandler 13.FIG. 3 illustrates a device image of a numerical control known per se and a position control circuit with a subordinate speed and current control circuit for two axes X and Y. The actual control is designated by a field NC surrounded by dash-dotted lines. It contains an input unit (not shown), which is merely indicated by an arrow, for information in the form of coded signals, stored on a data medium, with decoders for the same, an interpolator 11, which supplies set values χ s and y s , and for each of the two axes X and Y a forward and backward counter 12 and a digital-to-analog converter 13.
Für jede der beiden Achsen schließen sich dann folgende Elemente an: ein Lage-Regelverstärker 14, ein Geschwin¬ digkeits-Regler 15, ein Strom-Regler 16 und ein Lei¬ stungsverstärker 17. Die AusgangsSpannung des letzteren wird jeweils einem Elektromotor 18 zugeführt, der über ein Getriebe 19 eine Spindel mit Mutter zum Bewegen des zugehörigen Schlittens 2 bzw. 4 od.dgl. drehen kann.The following elements then follow for each of the two axes: a position control amplifier 14, a speed controller 15, a current controller 16 and a power amplifier 17. The output voltage of the latter is in each case supplied to an electric motor 18 which via a gear 19 a spindle with nut for moving the associated carriage 2 or 4 or the like. can turn.
Mit der Zahl 8 ist ein einerseits mit dem Motor 18 und andererseits mit dem Strom-Regler 16 verbundener Strom- Sensor bezeichnet, der den jeweiligen Motor-Strom aufni und dem Strom-Regler 16 ein entsprechendes Signal zulei tet. Ein Tachogenerator 9 erfaßt die Drehzahl der Aus¬ gangswelle des Motors 18 und gibt entsprechende Signale an den Geschwindigkeits-Regler 15. Di.e Verschiebungen der Schlitten 2 und 4 werden jeweils durch ein inkremen tales oder absolutes Wegmeß-System 10 aufgenommen, das Signale an den zugeordneten Vor- und Rückwärtszähler 12 gibt.The number 8 denotes a current sensor connected on the one hand to the motor 18 and on the other hand to the current regulator 16, which detects the respective motor current and the current regulator 16 a corresponding signal. A tachometer generator 9 detects the speed of the output shaft of the motor 18 and sends corresponding signals to the speed controller 15. The displacements the carriage 2 and 4 are each recorded by an incremental or absolute displacement measuring system 10, which gives signals to the associated up and down counter 12.
Die Führungsgröße des Lage-Regelkreises wird im Hinblic auf ein inkre entales Wegmeß-System von der numerischen Steuerung NC in Form einer Impulskette erzeugt. Die Anzahl der Impulse ist ein Maß für den zu verfahrenden Weg Xs bzw. ys und die Frequenz ein Maß für die Soll- Geschwindigkeit des betreffenden Schlittens od.dgl. Im Vor- und Rückwärtszähler 12 wird die Regelabweichung, d.h. die jeweils auftretende Differenz zwischen den von der Steuerung NC ausgegebenen und den vom inkrementalen Wegmeß-System erfaßten Impulsen gebildet.The reference variable of the position control loop is generated by the numerical control NC in the form of an impulse chain, based on an incremental position measuring system. The number of pulses is a measure of the path Xs or y s to be traveled and the frequency is a measure of the desired speed of the carriage concerned or the like. In the up and down counter 12, the control deviation, ie the difference that occurs in each case, is formed between the pulses output by the control NC and those detected by the incremental displacement measuring system.
Der Lageregler kann ein proportionales, ein proportional integrales oder proportional-integral-differentiales Verhalten haben. Der hier angenommene Proportional- Regler verstärkt die Lage-Regelabweichung und bildet den Sollwert für den unterlagerten Geschwindigkeits-Regel¬ kreis, dem seinerseits wieder der Stromregelkreis unter¬ lagert ist. Durch die Geschwindigkeitsrückführung und den Stromregler wird die Dynamik des Antriebs erheblich gesteigert.The position controller can have a proportional, a proportional integral or a proportional-integral-differential behavior. The proportional controller assumed here amplifies the position-control deviation and forms the setpoint for the subordinate speed control loop, which in turn is subordinate to the current control loop. The dynamics of the drive are increased considerably by the speed feedback and the current controller.
Anstelle eines analog arbeitenden Lagereglers 14 kann auch ein digital arbeitender Lageregler vorhanden sein. Ein solcher ist dann vor dem Digital-Analog-Wandler 13 angeordnet und in die NC-Steuerung mit einbezogen, wie es Fig. 3a in dem betreffenden Teil zeigt.Instead of an analog position controller 14, a digital position controller can also be present. Such is then arranged in front of the digital-to-analog converter 13 and included in the NC control, as shown in FIG. 3a in the relevant part.
In Fig. 4 ist eine vorteilhafte Ausführung einer Einrich tung zur Kompensation der in Systemen der beschriebenen Art auftretenden Nichtlinearitäten beim Wechsel einer Vorschubrichtung dargestellt. An den Eingang E wird das von der NC-Steuerung geliefe Spannungs-Signal für die Vorschubgeschwindigkeit in de einen von beiden Achsen als Eingangs-Signal angelegt. Ausgang A der Einrichtung erscheint die Summe aus dem Eingangs-Signal und einem Korrektur-Impuls. Der letzte wird in einer bestimmten Situation erzeugt. Zum Erkenn dieser Situation erfährt das Eingangs-Signal die nachs hend erläuterte Verarbeitung.In Fig. 4, an advantageous embodiment of a device for compensating for the non-linearities occurring in systems of the type described when changing a feed direction is shown. The voltage signal for the feed rate supplied by the NC control is applied to input E in one of the two axes as an input signal. Output A of the device shows the sum of the input signal and a correction pulse. The last one is created in a certain situation. In order to recognize this situation, the input signal undergoes the processing explained below.
Das Eingangs-Signal kann mit einer Unruhe behaftet sei Um Fehlfunktionen bei der Verarbeitung zu vermeiden, wird das Signal zunächst einem Filter 20 zugeführt, insbesondere einem Tiefpaß-Filter. Hier kann ein arith metischer Mittelwert gebildet werden. Das Signal gelan zu vier Schaltstufen 21, 22, 23 und 24 mit Komparatore in denen die gefilterte Eingangsspannung mit vier just baren Referenzspannungen verglichen wird.. Die letztere werden von Spannungsquellen 31, 32, 33 und 34 geliefer Die in den Schaltstufen mit den Komparatoren erzeugten Signale werden über entsprechende Leitungen einer Logi Einheit 35 zugeführt, in der eine Verarbeitung in der nachstehend erläuterten Weise erfolgt.The input signal may be unstable. To avoid malfunctions during processing, the signal is first fed to a filter 20, in particular a low-pass filter. An arithmetic mean can be calculated here. The signal is sent to four switching stages 21, 22, 23 and 24 with comparators in which the filtered input voltage is compared with four justable reference voltages. The latter are supplied by voltage sources 31, 32, 33 and 34 which are generated in the switching stages with the comparators Signals are fed via corresponding lines to a logi unit 35, in which processing takes place in the manner explained below.
Von den erzeugten Schaltsignalen liegen zwei nahe bei Null. Sie lösen die Bildung eines jeweils gewünschten Korrektur-Impulses aus, und zwar abhängig davon, ob da Eingangs-Signal "fallend" oder "steigend" ist. Eine weitere Auslösung eines Impulses kann solange nicht erfolgen, bis durch eine hohe EingangsSpannung eines d beiden anderen Schaltsignale der Schaltstufen die Mögl keit zur Bildung bzw. Auslösung eines Korrektur-Impuls wieder freigegeben wird. In Verbindung mit den Figuren bis 7 wird dies noch weiter erläutert werden. Die Bildung des jeweiligen Korrektur-Impulses geschieht in einem mit der Logik-Einheit 35 verbundenen Generator 36. Je nach dem Verlauf des Eingangs-Signals (am Eingan E) , d.h. je nachdem, ob dasselbe "fallend" oder "steige ist, wird entweder ein negativer oder ein positiver Korrektur-Impuls erzeugt. Beim Impulsgenerator 36 ist e Beispiel für einen erzeugten Impuls schematisch mit eingezeichnet. Der Korrektur-Impuls ist sowohl in der Breite (Zeitdauer) als auch in der Höhe (Amplitude) einstellbar. Dieser Korrektur-Impuls wird dann über einen von zwei Multiplikatoren 37 bzw. 37', der von der Logik 35 je nach den gegebenen Bedingungen bestimmt wir (0/+1 bzw. -1/0) , und über einen einstellbaren Abschwäc 38 bzw. 38' am Punkt SE zu dem unmittelbar herangeführt Eingangs-Signal addiert.Two of the generated switching signals are close to zero. They trigger the formation of a desired correction pulse, depending on whether the input signal is "falling" or "rising". A further triggering of a pulse cannot take place until a high input voltage of one of the two other switching signals of the switching stages releases the possibility of forming or triggering a correction pulse. This will be explained in more detail in connection with FIGS. The formation of the respective correction pulse takes place in a generator 36 connected to the logic unit 35. Depending on the course of the input signal (at input E), ie depending on whether it is "falling" or "rising", either a negative or a positive correction pulse is generated, an example of a generated pulse is shown schematically in the pulse generator 36. The correction pulse can be adjusted both in width (duration) and in height (amplitude) is then via one of two multipliers 37 or 37 ', which is determined by the logic 35 depending on the given conditions (0 / + 1 or -1/0), and via an adjustable decay 38 or 38' at the point SE added to the immediately introduced input signal.
Eine Mehrfachauslösung eines Impulses wird verhindert durch die erwähnte, mittels der Komparatoren gebildete selbsttätige Sperre, die nur durch eine relativ hohe Eingangsspannung wieder aufgehoben werden kann, insbeso dere unter Benutzung eines Filters 20.A multiple triggering of a pulse is prevented by the aforementioned automatic lock, which is formed by means of the comparators and can only be canceled by a relatively high input voltage, in particular using a filter 20.
Eine Mehrfachauslösung eines Impulses kann erfindungsge auch durch eine Zeitfunktion, d.h. eine Begrenzung der Impulsausgabefrequenz, verhindert werden.A multiple triggering of a pulse can also be done according to the invention by a time function, i.e. a limitation of the pulse output frequency can be prevented.
Mit den Buchstaben HE ist in Fig. 4 ein unmittelbar zum Logik-Element 35 führender Hilfseingang bezeichnet, übe diesen kann ein Signal zugeführt werden, mittels dessen unterschiedliche Betriebsweisen einstellbar sind. So kann durch ein solches Signal insbesondere die Bildung bzw. Auslösung eines Korrektur-Impulses grundsätzlich freigegeben oder gesperrt werden, je nachdem welche Bearbeitungsoperation mit der betreffenden Maschine durchgeführt werden soll. In Fig. 4 ist in einem von strichpunktierten Linien umgrenzten Bereich R eine vorteilhafte zusätzliche bzw. ergänzende Ausgestaltung der Einrichtung dargestellt, die im einzelnen noch erläutert wird.The letters HE in FIG. 4 denote an auxiliary input leading directly to the logic element 35, via which a signal can be supplied, by means of which different operating modes can be set. Such a signal can in particular enable or block the formation or triggering of a correction pulse, depending on which machining operation is to be carried out with the machine in question. 4 shows an advantageous additional or supplementary configuration of the device in a region R delimited by dash-dotted lines, which will be explained in more detail below.
Um die Erfindung noch weiter zu veranschaulichen, wird nachstehend auf die Figuren 5 bis 7 Bezug genommen. In Fig. 5 ist eine in einer durch rechtwinklige Koordinat X und Y bestimmten Ebene verlaufende Kreisbahn darge¬ stellt, welche die Relativbewegung zwischen einem Werk oder einem Energiestrahl einerseits und einem Werkstüc andererseits angibt. Dazu zeigt Fig. 6 den Verlauf der theoretischen Geschwindigkeit über dem Winkel bzw. übe der Zeit in der X-Achse, der gleich dem Verlauf der Spannung des Geschwindigkeits-Sollwerts für den Antrie in der X-Achse ist (vgl. auch Fig. 2 und 3) .In order to further illustrate the invention, reference is made below to FIGS. 5 to 7. 5 shows a circular path running in a plane determined by rectangular coordinates X and Y, which indicates the relative movement between a work or an energy beam on the one hand and a work piece on the other hand. 6 shows the course of the theoretical speed over the angle or over time in the X-axis, which is equal to the course of the voltage of the speed setpoint for the drive in the X-axis (cf. also FIG. 2 and 3).
Die Geschwindigkeit und damit die Spannung hat bei 0° und bei 180° den Wert Null, während sie bei 90° und be 270° ihren positiven bzw. negativen Maximalwert erreic Der Verlauf in der bei diesem Beispiel rechtwinklig zu X-Achse stehenden Y-Achse ist mit einer Verschiebung u 90° entsprechend.The speed and thus the voltage has a value of zero at 0 ° and 180 °, while at 90 ° and at 270 ° it reaches its positive or negative maximum value. The course in the Y axis, which in this example is perpendicular to the X axis is corresponding with a shift u 90 °.
Mit Pl, P2, P3, P4 sind Schaltschwellen bei den Schalt stufen 21, 22, 23, 24 (Fig. 4) bezeichnet. In Fig. 7 sind u.a. die Zustände von in der Logik 35 (Fig. 4) vorgesehenen Speichern und die Auslösungen von Korrekt impulsen veranschaulicht. Dabei sind mit den Linienzüg ar b, c, d die Zustände von Speichern innerhalb der Logik 35 bezeichnet. Bei der Erläuterung sind der Einf heit halber auch solche Speicher selbst mit diesen Buchstaben benannt. Ein negativer und ein positiver Impuls IN bzw. IP ist im Verlauf der gestrichelten Lin KI gezeigt. Die jeweilige Vorbereitung für einen negat bzw. einen positiven Impuls ist mittels der Linien vn bzw vp verdeutlicht.With Pl, P2, P3, P4 switching thresholds at the switching stages 21, 22, 23, 24 (Fig. 4) are designated. FIG. 7 illustrates, among other things, the states of memories provided in logic 35 (FIG. 4) and the triggering of correct pulses. The lines a r b, c, d denote the states of memories within the logic 35. For the sake of clarity, such memories themselves are also named with these letters in the explanation. A negative and a positive pulse IN or IP is shown in the course of the dashed line KI. The respective preparation for a negat or a positive impulse is illustrated by the lines vn or vp.
Beginnend beim Winkel 0° nimmt die Geschwindigkeit in der X-Achse bis zum Scheitelwert bei 90° zu. Die Ausb dung der Einrichtung ist so getroffen, daß die Schalt schwellen Pl und P4 hierbei ohne Auswirkungen übersch ten werden, weil es sich um zunehmende Spannungswerte handelt. Erst bei abnehmender* Geschwindigkeit bzw. Spannung im Bereich von 90° bis 180° kommt es bei der Schwelle P4 zu einer Änderung im Speicher a. Die Lini vn deutet an, daß es sich um die Vorbereitung für die Abgabe eines negativen Korrekturimpulses handelt. Bei überschreiten der Schwelle Pl werden dann die Zuständ in den Speichern a sowie b und c geändert, und es wir der negative Korrekturimpuls IN ausgelöst. In dem gez ten Schema ist dies bei 180° dargestellt. Es kann abe auch zu einem anderen Zeitpunkt erfolgen,, wenn dies j nach den Gegebenheiten zweckmäßig ist. Der Speicher a kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück, wie di betreffende Linie erkennen läßt.Starting at an angle of 0 °, the speed in the X axis increases up to the peak value at 90 °. The training of the device is such that the switching thresholds Pl and P4 are exceeded without any effects because there are increasing voltage values. Only with decreasing * speed or voltage in the range from 90 ° to 180 ° does the threshold P4 change in the memory a. The line indicates that it is preparation for the delivery of a negative correction impulse. If the threshold Pl is exceeded, the states in the memories a and b and c are changed and the negative correction pulse IN is triggered. In the drawing, this is shown at 180 °. It can also take place at a different time, if this is appropriate depending on the circumstances. The memory a returns to its original state, as can be seen from the line in question.
Im Bereich zwischen 180° und 360° ist der Ablauf der Vorgänge sinngemäß wie zwischen 0° und 180°, nur mit umgekehrtem Vorzeichen. Im Bereich zwischen 180° und 270° bleibt das Durchlaufen der Schwellen P2 und P3 o Wirkung. Zwischen 270° und 360° sind diese Schwellen wirksam. Dabei kommt es bei der Schwelle P3 zu einer Änderung im Speicher d, wie die zugehörige Linie zeigt Die Linie vp deutet an, daß es sich um die Vorbereitu für die Abgabe eines positiven Korrekturimpulses hand Beim überschreiten der Schwelle P2 ändern sich die Zustände in den Speichern d sowie b und c, und es wird der positive Korrekturimpuls IP ausgelöst. Damit ist wieder der Zustand zu Beginn des geschilderten Zyklus gegeben. Die erläuterten Abhängigkeiten bei den Schwellen P4 und P3 als Vorbereitungen für einen negativen bzw. positiven Impuls verhindern eine unerwünschte Mehrfachauslösung eines Impulses, z.B. dann, wenn die Sollwertspannung von Störeinflüssen überlagert ist.In the range between 180 ° and 360 °, the sequence of operations is analogous to that between 0 ° and 180 °, only with the opposite sign. In the range between 180 ° and 270 °, the thresholds P2 and P3 o have an effect. These thresholds are effective between 270 ° and 360 °. There is a change in the memory d at the threshold P3, as the associated line shows. The line vp indicates that this is a preparation for the delivery of a positive correction pulse. When the threshold P2 is exceeded, the states in the memories change d and b and c, and the positive correction pulse IP is triggered. The state at the beginning of the cycle described is thus again given. The dependencies explained for the thresholds P4 and P3 as preparations for a negative or positive pulse prevent an undesired multiple triggering of a pulse, for example when the setpoint voltage is superimposed by interference.
Die in Fig. 4 in dem Bereich R eingezeichnete Erweiterun bzw. Ergänzung der Einrichtung bietet die Möglichkeit, die Höhe des Korrekturimpulses in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebs des Schlittens od.dgl. bei konstan ter Geschwindigkeit zu ändern. Dazu wird vorteilhaft ein von der Stromaufnahme des Antriebsmotors abhängiges Signal benutzt, insbesondere ein Signal, das proportiona zur Stromaufnähme des Antriebsmotors ist.The extension or addition of the device shown in area R in FIG. 4 offers the possibility of modifying the height of the correction pulse as a function of the load on the slide drive. to change at constant speed. For this purpose, a signal that is dependent on the current consumption of the drive motor is advantageously used, in particular a signal that is proportional to the current consumption of the drive motor.
Die in Fig. 4 gezeigte Ausführung weist folgende Element auf: einen Eingang ST für das besagte stromabhängige Signal, ein Tiefpaßfilter 40, ein Multiplikations-Elemen 44, einen einstellbaren Abschwächer 45 und einen Ausgang 50, der mit dem ,Impulsgenerator 36 der bereits erläutert Basis-Einrichtung verbunden ist, weiterhin einen Leitung weg 51, der mit der Basiseinrichtung an einer hinter dem Filter 20 liegenden Stelle verbunden ist und der zu einem Richtungsdetektor 52 sowie zu einem Differenzierer 43 führt. Der letztere ist einerseits über einen einstel baren Abschwächer 46 an einer Stelle 48 mit der vom Abschwächer 45 zum Ausgang 50 führenden Leitung und andererseits über einen Abschwächer 47 mit einer hinter dem Filter 20 liegenden Stelle 49 der Basis-Einrichtung verbunden.The embodiment shown in FIG. 4 has the following element: an input ST for said current-dependent signal, a low-pass filter 40, a multiplication element 44, an adjustable attenuator 45 and an output 50 which is based on the pulse generator 36 of the already explained Device is connected, furthermore a line 51 which is connected to the base device at a location behind the filter 20 and which leads to a direction detector 52 and to a differentiator 43. The latter is connected on the one hand via an adjustable attenuator 46 at a point 48 to the line leading from the attenuator 45 to the outlet 50 and on the other hand via an attenuator 47 to a point 49 of the base device located behind the filter 20.
Durch die Zustzeinrichtung R ist es möglich gemacht, die Höhe des Korrektur-Impulses proportional zur Belastung des Antriebsmotors zu ändern und dadurch eine noch weitergehende Verbesserung der Kompensation von Nicht- linearitäten zu erreichen. Dabei wird in besonders vorteilhafter Weise berücksichtigt, daß die Stromaufnahme des Antriebsmotors bei veränderlichen Geschwindigkeiten auch Einflüsse von Beschleunigung bzw. Verzögerung ein¬ schließt. Deren Einfluß auf das stromabhängige Signal wird kompensiert, indem mittels der Elemente 52, 43, 44 von der Änderung des Geschwindigkeits-Wertes, somit der Beschleunigung bzw. Verzögerung, ein dazu proportionales Signal abgeleitet wird, das dem am Eingang ST zugeführten stromabhängigen Signal vorzeichenrichtig addiert wird.The auxiliary device R makes it possible to change the level of the correction pulse in proportion to the load on the drive motor and thereby to further improve the compensation of non- to achieve linearities. It is taken into account in a particularly advantageous manner that the current consumption of the drive motor at variable speeds also includes influences of acceleration or deceleration. Their influence on the current-dependent signal is compensated for by using elements 52, 43, 44 to derive a signal proportional to the change in the speed value, thus the acceleration or deceleration, which adds the correct sign to the current-dependent signal supplied at input ST becomes.
Bei der in Fig. 4a gezeigten Ausführung sind diejenigen Elemente, die den betreffenden Elementen bei der Ausfüh¬ rung nach Fig. 4 entsprechen, mit den gleichen Bezugszah¬ len wie dort bezeichnet. Das dazu Gesagte gilt hier sinngemäß.In the embodiment shown in FIG. 4a, those elements which correspond to the relevant elements in the embodiment according to FIG. 4 are designated with the same reference numbers as there. The statements made here apply analogously.
Die Bildung des jeweiligen Korrektur-Impulses geschieht bei der Ausführung nach Fig. 4a in einem von zwei an die Komparatoren 21, 22, 23, 24 angeschlossenen Generatoren 41, 42. Je nach dem Verlauf des Eingangs-Signals, d.h. je nachdem, ob dasselbe "fallend" oder "steigend" ist, wird entweder ein negativer oder ein positiver Impuls erzeugt. Bei den Impulsgeneratoren 41 und 42 ist jeweils ein Beispiel für den erzeugten Impuls schematisch mit ' eingezeichnet. Dieser Korrektur-Impuls wird dann in einem Summierer oder Addierer SE dem unmittelbar herange¬ führten Eingangs-Signal hinzugefügt.4a is formed in one of two generators 41, 42 connected to the comparators 21, 22, 23, 24. Depending on the course of the input signal, i.e. depending on whether it is "falling" or "rising", either a negative or a positive pulse is generated. In the case of the pulse generators 41 and 42, an example of the generated pulse is shown schematically with '. This correction pulse is then added in a summer or adder SE to the input signal immediately brought up.
In der vorstehenden Beschreibung ist zum Teil der Einfach heit halber lediglich eine Einrichtung zur Kompensation in einer Vorschubachse (X) erläutert worden. Falls auch eine Kompensation in einer zweiten Vorschubachse (Y) erwünscht ist, wie es für die Mehrzahl der praktischen Fälle zutrifft, so wird dafür die Einrichtung entspre¬ chend vorgesehen. Ungeachtet einer einfachen oder doppelten Ausführung wird die Einrichtung vorteilhaft als Einbaueinheit ausgebildet, die an der entsprechenden Stelle der Steue¬ rung bzw. Regelung eingefügt werden kann. Dies ist insbesondere eine Stelle zwischen dem Ausgang der nume¬ rischen Steuerung und den Elementen der Lageregelung, wie sie in Fig. 2 jeweils bei der Zahl 7 angedeutet ist.In the above description, for the sake of simplicity, only one device for compensation in a feed axis (X) has been explained. If compensation in a second feed axis (Y) is also desired, as is the case for the majority of practical cases, the device is provided accordingly. Regardless of a single or double design, the device is advantageously designed as a built-in unit which can be inserted at the appropriate point in the control system. This is in particular a point between the output of the numerical control and the elements of the position control, as is indicated in FIG. 2 in each case by the number 7.
Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zuläßt, für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden. All the features mentioned in the above description or shown in the drawing, if the known prior art permits, should be regarded as falling within the scope of the invention, either alone or in combinations.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verfahren zum Bearbeiten gekrümmter, insbesondere kreisbogenförmiger Konturen an Werkstücken mit einem Werkzeug, dessen Arbeitsbewegung sich aus Vorschubbe¬ wegungen in zwei im Winkel zueinander stehenden Vorschubachsen zusammensetzt und mittels einer NC- Steuerung mit geregelten Vorschubantrieben mit unter- lagertem Geschwindigkeitsregelkreis erzeugt wird, wobei Maßnahmen zur wenigstens teilweisen Vermeidung von Konturfehlern aufgrund eines Wechsels der Richtung der Vorschubbewegung getroffen werden, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß in zeitlicher Zuordnung zum Richtungs¬ wechsel einer Vorschubbewegung ein Korrektur-Impuls erzeugt und zu einem dem Vorschubantrieb zugeleiteten Geschwindigkeits-Sollwert addiert wird.1. Method for machining curved, in particular circular-arc-shaped contours on workpieces with a tool, the working movement of which is composed of feed movements in two feed axes at an angle to one another and is generated by means of an NC control with regulated feed drives with a subordinate speed control loop, taking measures to at least partially avoid contour errors due to a change in the direction of the feed movement, characterized in that a correction pulse is generated in temporal association with the change in direction of a feed movement and is added to a set speed value supplied to the feed drive.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt für die Addierung des Korrektur- Impulses in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Größe des Geschwindigkeits-Sollwerts für die Vorschubachse bestimmt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the point in time for adding the correction pulse is determined as a function of a predeterminable size of the speed setpoint for the feed axis.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt für die Addierung Korrektur-Impulses unter Berücksichtigung einer Änderung des Geschwindigkeits-Sollwerts bestimmt wird.3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the time for adding the correction pulse is determined taking into account a change in the speed setpoint.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (Amplitude) des Korrekt Impulses in Abhängigkeit von einer Größe bestimmt wird, die der Belastung des Vorschubantriebs bei konstanter Geschwindigkeit proportional ist.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the height (amplitude) of the correct pulse is determined as a function of a size which is proportional to the load on the feed drive at constant speed.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Belastung des Vorschubantriebs bei konst ter Geschwindigkeit proportionale Größe aus einer Änderung des Geschwindigkeits-Sollwerts (Beschleunig bzw. Verzögerung) und aus einer der jeweiligen Bela-. stung des Vorschubantriebs proportionalen Größe gebildet wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the load proportional to the feed drive at constant speed from a change in the speed setpoint (acceleration or deceleration) and from one of the respective loading . Power of the feed drive proportional size is formed.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Maß für die Belastung des Vorschubantriebs ein dessen Stromaufnahme entspreche des Signal verwendet wird.6. The method according to any one of claims 4 and 5, characterized in that a current consumption corresponding to the signal is used as a measure of the load on the feed drive.
7. Einrichtung zur wenigstens teilweisen Vermeidung von Konturfehlern bei der Bearbeitung gekrümmter Konture an Werkstücken mittels einer NC-Steuerung mit gerege ten Vorschubantrieben mit unterlagertem Geschwindig¬ keitsregelkreis, insbesondere nach einem der Ansprüc 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Schaltung mit wenigstens einem Impulsgenerator (36) zur" Erzeugung eines Korrektur-Impulses in Abhängigkeit von der Größe eines zugeführten Spannungs-Signals für die Vorschubgeschwindigkeit in einer Achse (X bzw. Y) un mit einem Addierglied (S) , durch das der gebildete Korrektur-Impuls dem Spannungs-Signal hinzufügbar is7. Device for at least partially avoiding contour errors when machining curved contours on workpieces by means of an NC control with regulated feed drives with a subordinate speed control loop, in particular according to one of claims 1 to 6, characterized by a circuit with at least one pulse generator (36 ) to "generate a correction pulse depending on the size of a supplied voltage signal for the feed rate in one axis (X or Y) un with an adder (S) through which the correction pulse formed can be added to the voltage signal
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie für eine Vorschubachse (X bzw. Y) einen Impulsgenerator (36) und eine Logik (35, 37, 37') fü die Vorzeichenbildung enthält.8. Device according to claim 7, characterized in that it contains a pulse generator (36) and a logic (35, 37, 37 ') for the sign formation for a feed axis (X or Y).
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie für eine Vorschubachse (X bzw. Y) zwei Impul generatoren enthält, von denen der eine zur Bildung eines positiven Spannungs-Impulses und der andere zu Bildung eines negativen Spannungs-Impulses eingerich ist.9. Device according to claim 7, characterized in that it contains two pulse generators for a feed axis (X or Y), one of which is set up to form a positive voltage pulse and the other to form a negative voltage pulse.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekenn zeichnet durch Komparatoren (21, 22, 23, 24), in denen die Eingangsspannung mit Referenzspannungen verglichen wird und deren Signale für die Impulserze gung verwendet werden.10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized by comparators (21, 22, 23, 24), in which the input voltage is compared with reference voltages and whose signals are used for pulse generation.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadur gekennzeichnet, daß der Korrektur-Impuls in seiner Breite (Zeitdauer) einstellbar ist.11. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the width of the correction pulse is adjustable (duration).
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadur gekennzeichnet, daß der Korrektur-Impuls in seiner Höhe (Amplitude) einstellbar ist.12. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the height of the correction pulse (amplitude) is adjustable.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Elemente (43, 44, 52) , mittels derer der Korrektur- Impuls in seiner Höhe (Amplitude) in Abhängigkeit vo einer Größe veränderbar ist, die der Belastung des Vorschub-Antriebs (18) bei konstanter Geschwindigkei proportional ist. 13. The device according to claim 12, characterized by elements (43, 44, 52), by means of which the correction pulse in its height (amplitude) can be changed as a function of a size that the load on the feed drive (18) at a constant Speed is proportional.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadur gekennzeichnet, daß vor Gliedern zur Bildung des Korrektur-Impulses ein Filter (20, 40) für das Ein¬ gangssignal vorgesehen ist.14. Device according to one of claims 7 to 13, characterized in that a filter (20, 40) for the input signal is provided in front of members to form the correction pulse.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, geken zeichnet durch eine Anordnung zur Verhinderung einer Mehrfach-Impulsauslösung.15. Device according to one of claims 7 to 14, geken characterized by an arrangement for preventing multiple pulse triggering.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadur gekennzeichnet, daß sie als Einbau-Einheit ausge¬ bildet ist, die an einer Stelle (7) zwischen einer Steuerung (NC) und Regelgliedern (14 - 17) für den Vorschubantrieb einfügbar ist.16. Device according to one of claims 7 to 15, characterized in that it is formed as a built-in unit, which can be inserted at a point (7) between a controller (NC) and control elements (14-17) for the feed drive .
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadur gekennzeichnet, daß sie unter Einbeziehung eines programmierbaren Prozessors (Kleincomputers) ausgebi det ist.17. Device according to one of claims 7 to 16, characterized in that it is ausgebi det including a programmable processor (small computer).
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadur gekennzeichnet, daß sie für digitale Signalverarbeit ausgebildet ist. 18. Device according to one of claims 7 to 17, characterized in that it is designed for digital signal processing.
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