DE1563594B2

DE1563594B2 -

Info

Publication number: DE1563594B2
Application number: DE1563594A
Authority: DE
Inventors: Joseph Westport Conn. Elbling (V.St.A.)
Original assignee: Ing C Olivetti and C SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 1963-10-07
Filing date: 1964-10-07
Publication date: 1974-10-24
Also published as: DE1463460B2; DE1563593B2; US3356994A; DE1563594A1; DE1463460C3; CH429884A; DE1563594C3; DE1463460A1; US3515962A; GB1090240A; GB1090238A; DE1563593A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine numerisch arbeitende Programmsteuerungsanordnung zur Stetigbahnsteuerung von Arbeitsmaschinen, insbesondere Werkzeugmaschinen, in mehreren Koordinatenrichtungen, in Abhängigkeit von gegenseitig einander folgend auf einem Programmband gespeicherten Steuerbefehlen, die je aus einem Stellungssignal sowie einer Adresse bestehen, welche das Stellungssignal einer der Koordinatenrichtungen zuordnet, und die einem einzigen gemeinsamen Digital-Analog-Umsetzer zugeführt werden und mit je einem Stellmotor mit einer Stellungsmeldeeinrichtung für jede Koordinatenrichtung.

Bei den Positionierungsvorrichtungen der vorerwähnten Art, beispielsweise des in der USA.-Patentschrift 3 103 614 beschriebenen Typs, sind die erforderlichen Stromkreise, die die Stellmotoren der verschiedenen Achsen an einen Digital-Analog-Umsetzer anschließen, sehr kompliziert. Außerdem ist eine einwandfreie Gleichheit der in den Stellungsabtasttransformatoren fließenden Ströme nicht gewährleistet.

Eine Stetigbahnsteuervorrichtung dieser Art betrifft ein sogenanntes Zeitzuteilungs-System, bei dem nur ein Digital-Analog-Umsetzer für alle Meßumformer der verschiedenen Achsen verwendet wird und die Auswahl jeder Achse entsprechend der auf dem

ίο Band gespeicherten Adresse zusammen mit jedem Stellungsbefehl durch Inbetriebsetzung des entsprechenden Stellmotors erfolgt.

Eine andere Lösung für das Zeitzuteilungs-Problem für die verschiedenen Achsen wird durch andere Positionierungs-Systeme verwirklicht, bei denen ein Digital-Analog-Umsetzer jeder Achse zugeordnet ist und alle Digital-Analog-Umsetzer mit dem einzigen Bandleser verbunden sind, so daß die Auswahl jeder Achse nach der Festlegung der auf dem Band gespeicherten Adresse durch Inbetriebsetzen nur des entsprechenden Umsetzers durchgeführt wird. Ein System dieser Art ist in der USA.-Patentschrift 3 007 096 beschrieben. Bei diesem System wird jedoch die Positioniervorrichtung sehr verwickelt wegen des Vorhandenseins einer Vielzahl von Umsetzern, und die Kosten werden entsprechend hoch.

Die Erfindung geht von der zuerst genannten bekannten Lösungsmethode aus.

Dabei liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Zahl und Kompliziertheit der Schaltungsanordnungsteile für die wahlweise Übertragung der Analog-Fehler-Signale von einem einzelnen Digital-Analog-Umsetzer zu verschiedenen Servomotor-Schleifen, die die Positionierung entlang verschiedener Achsen steuern, zu vermindern, trotzdem aber eine Stromgleichheit in den einzelnen Zweigen zu erhalten. Bei der eingangs genannten Programmsteuerungsanordnung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei den aus Stellungsabtasttransformatoren mit Primärwicklungen und einer Sekundärwicklung bestehenden Stellungsmeldeeinrichtungen, die einander entsprechenden Primärwicklungen dieser Stellungsabtasttransformatoren miteinander und mit dem Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers in Serie geschaltet sind, und daß jede Sekundärwicklung über einen in bekannter Weise von der zugehörigen Adresse gesteuerten Schalter mit dem zugeordneten Stellmotor über Verstärker verbunden ist.

Die neue Anordnung gewährleistet eine genaue Gleichmäßigkeit in den Strömen, die in den Wicklungen der Transformatoren fließen, die die verschiedenen Achsen steuern. Außerdem erlaubt die Serienschaltung der Primärwicklungen der Transformatoren ihre ständige Verbindung mit dem Digital-Analog-Umsetzer ohne Zwischenschaltung irgendeiner Schaltleitung. Schließlich ergibt die Verbindung der Sekundärwicklungen mit den verschiedenen Servo-. motoren mittels Steuerschaltern Wege von vernachlässigbarer Impedanz während der Zeit, wo ein Achsenimpuls am Steueranschluß der Schalter vorhanden ist, ohne Änderungen der Impedanz der Transformatorleitungen zu verursachen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung dient die Vorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine mit einem feststehenden Werkzeug und einem unter der Steuerung von drei Stellmo-

toren SMX, SMY und 5MZ in Richtung der drei Achsen X, Y und Z beweglichen Tisch. Außerdem spricht die Maschine auf zusätzliche Befehle an, um Nebenfunktionen auszuführen, wie beispielsweise die Kühl- oder Schmiermittelsteuerung, die Veränderung der Spindeldrehzahl, den automatischen Werkzeugwechsel u. dgl. Zehn Bits stehen zur Verfügung, um einen Zusatzbefehl darzustellen, 1024 verschiedene Zusatzfunktionen können gesteuert werden. Die Stell- und Zusatzbefehle werden der Maschine durch eine Programmeinrichtung geliefert, z. B. von einem Magnetband mit vierzehn Spuren, d. h. dreizehn Informationsspuren und einer Zeitspur.

In jeder Gruppe von dreizehn in einer einzigen Reihe rechtwinklig zur Bandlaufrichtung auf dem '5 Band registrierten Bits repräsentieren die ersten zehn Bits entweder einen Stellbefehl, der in Binärschreibweise die Koordinate eines Punktes darstellt, der von dem beweglichen Teil der Maschine längs einer gegebenen Achse erreicht werden soll, oder einen Zusatzbefehl; zwei Bits geben die Adresse dieses Befehls an, indem sie zeigen, ob es sich um einen auf die Achse X, Y oder Z bezogenen Stellbefehl oder um einen Zusatzbefehl handelt. Ein letztes Bit ist ein Paritätskontrollbit, das so gewählt ist, daß die Gesamtzahl der Bits, die in der Gruppe von dreizehn in dieser Reihe aufgezeichneten Bits gleich »1« ist, immer eine ungerade Zahl ist.

Der Ausgang des Bandlesekopfes 2 kann als Eingangsinformationskanal des Zeitmultiplexsystems angesehen werden, dem die aufeinanderfolgenden Befehle in folgender Reihenfolge zyklisch zur Verfügung gestellt werden: Achse X, Achse Y, Achse Z, Zusatzfunktion A, wie durch die Buchstaben X, Y, Z, A, die den senkrechten Reihen des Bandes zugeordnet sind, symbolisch dargestellt ist, wodurch diesem Eingangskanal effektiv vier Informationskanäle X, Y, Z, A zugeteilt sind.

Nach entsprechender Verarbeitung werden die vier Kanäle getrennt und unter der Steuerung der zügeordneten Adressensignale zur Steuerung der Stellmotoren für die Achsen Y, X, Z bzw. der die Zusatzfunktionen auslösenden Relais geleitet.

Die von dem Bandlesekopf 2 gelesenen dreizehn Bits jeder Gruppe werden in dreizehn bistabilen Kippstufen Fl bis F13 gespeichert. Die Ausgänge der bistabilen Kippstufe FIl bis F12, die, wie schon erwähnt, eine Zwei-Bit-Adresse repräsentieren, speisen einen Adressenentschlüssler 3 mit vier »Und«-Kreisen 4, 5, 6 und 7. Je nachdem, ob der, gelesene und in den bistabilen Kippstufen Fl bis FlO gespeicherte Befehl sich auf die Achse A!, Y oder Z bzw. auf die Nebenfunktionen bezieht, wird einer der vier Ausgänge X, Y, Z oder A des Adressenentschlüsslers 3 erregt; Die Aüsgangsinformationen der bistabilen Kippstufen Fl bis FlO, die, wie schon erwähnt, einen Befehl darstellen, speisen einen Digital-Ärialog-Um-" setzer 39, der den drei Achsen gemeinsam zugeordnet ist und einen Analogwert des Befehls gleicnzeitig mit drei den Achsen X, Y, Z entsprechenden Stellungsabtasttransformätoren IX, /Y und IZ darstellt. Jeder der drei Steilürigsabtasttiarisformatoren IX; IY, IZ kann in bekannter Art eine ortsfeste mehrpolige Wicklung 8 sowie zwei bewegliche Wicklungen 9 und 10 aufweisen, die an dem beweglichen Teil der Werkzeugmaschine befestigt sind. Die Stellung des beweglichen Teils gegenüber dem ortsfesten TeiJ kann dann durch die Relatiwerschiebung zwischen der ortsfesten Wicklung 8 und den beweglichen Wicklungen 9 und

10 dargestellt werden, die als ein Winkel in elektrischen Grad ausgedrückt ist, wobei zu beachten₍,ist, daß die Polteilung der ortsfesten Wicklung 8, die 360 elektrische Grad beträgt, beispielsweise 2 mm entspricht. In diesem Fall kann der Digital-Analog-Umsetzer 39 eine bekannte Binärdarstellung aufweisen (USA.-Patentschriften 2 839 711 und 2 849 668). Der von einem sinusförmigen 10-kHz-Oszillator 14 betriebene D-A-Umsetzer 39 liefert dem Ausgang 11, der die bewegliche Wicklung 9 speist, ein sinusförmiges Signal mit einer Frequenz von 10 kHz und einer dem Sinus dieses Winkels proportionalen Maximalamplitude und dem Ausgang 12, der die bewegliche Wicklung 10 speist, ein sinusförmiges Signal mit einer Frequenz von 10 kHz und einer dem Kosinus dieses Winkels proportionalen Maximalamplitude. Im Rahmen dieser Beschreibung genügt es darauf hinzuweisen, daß der Digital-Analog-Umsetzer 39 einen ersten Satz Impedanzelemente aufweist, die wahlweise in einer Reihe zwischen Oszillator 14 und Sinus-Ausgang

11 geschaltet werden können, sowie einen zweiten Satz Impedanzelemente, die wahlweise in einer Reihe zwischen den Oszillator 14 und den Kosinus-Ausgang

12 geschaltet werden können, und eine Gruppe von zehn elektromagnetischen Relais, die, von den zehn in den bistabilen Kippstufen Fl bis FlO gespeicherten Bits gesteuert, einen Satz von Schaltern betätigen, um die Impedanzelemente wahlweise in die Reihen zu schalten, wodurch an den Ausgängen 11 und 12 ein Sinussignal erhältlich wird, daß eine Reproduktion des von dem Oszillator 14 erzeugten Signals mit einer dem Sinus bzw. dem Kosinus der von den zehn Bits dargestellten Zahl (Stellbefehl) proportionalen Amplitude ist. Am Ausgang 13X des Stellungsabtasttransformators IX erscheint dann ein Sinussignal mit einer Frequenz von 10 kHz und einer größten Amplitude, die der Differenz zwischen der gegenwärtigen Stellung des beweglichen Teils der Maschine auf der Achse X und der durch den jetzt in den bistabilen Kippstufen Fl bis FlO gespeicherten Befehl repräsentierten Stellung proportional ist, und zwar mit einer Phasenverschiebung von entweder 90° oder 270° gegenüber dem Ausgangssignal des Oszillators, entsprechend dem Vorzeichen dieser Differenz.

Ähnliche Signale erscheinen für die Achsen Y und Z an den Ausgängen 13 Y und 13Z. Anstatt die beweglichen Wicklungen 9 und 10 des Stellungsabtasttransformators IX, IY, IZ dem einzigen gemeinsamen Digital-Analog-Umsetzer 39 wie in den bekannten Positionsvorrichtungen parallelzuschalten, sind alle Wicklungen 9 und alle Wicklungen 10 jeweils in Serie geschaltet, um eine einwandfreie Gleichheit der in ihnen fließenden Ströme zu gewährleisten.

Die Ausgangssignale der StellungsabtasttransformatorenIX, IY und IZ werden von entsprechenden Verstärkern 16Z; 16 Y und 16 Z verstärkt und über Schalter YlX, 17 Y und 17 Z Analogspeichern' lSX'l. 18 Y und 18Z vom Kondensatortyp zugeführt, die so angeordnet sind, daß sie die größte Amplitude dieser Signale speichern j um über Verstärker 19A!", 19 Y und 19Z die Stellmotoren SMX, SMY und SMZ zu speisen. Jeder der Schalter 17X, 17 Y und YIZ kann geschlossen werden, um zwischen den Verstärkern 16X, 16 Y, 16Z und den Analogspeichern 18X, 18 Y und 18Z jeweils einen Weg von vernachlässigbarer Impedanz freizugeben, und zwar während der ganzen Zeitj in der ein Prüfimpuls;, der in einer noch zu beschrei-

benden Weise erzeugt wird, an den Schalter-Steuerklemmen 20A, 20 7 und 2OZ vorhanden ist.

Außer dem Digital-Analog-Umsetzer 39 speist der Oszillator 14 auch einen Impulsgenerator 15,;;der jedesmal, wenn die Ausgangswelle des Oszillators 14 in ansteigender Richtung durch den Nullpunkt geht, in Leitung 40 einen Prüfimpuls erzeugt. Die Prüfimpulse werden für das selektive Schließen der Schalter 17A, YlY und 17Z verwendet. Genauer gesagt, nachdem die Prüfimpulse durch eine Torschaltung 21 gegangen sind, deren Funktion noch beschrieben wird, werden sie an einen der Schalter YlX, Yl Y oder 17Z geführt, was davon abhängt, ob der jetzt in den bistabilen Kippstufen Fl bis FlO gespeicherte Befehl ein Stellbefehl ist und auf welche der Achsen X, Y oder Z er sich bezieht. Zu diesem Zweck werden die Steuerklemmen 2OA, 20 7, 2OZ der Schalter an den Impulsgenerator 15 angeschlossen, und zwar über Torschaltungen 22 A, 227 und 22Z, die unter der Steuerung der von dem Adressenentschlüssler 3 erhaltenen Adressensignale X, Y, Z nacheinander geöffnet werden. Wenn es sich bei dem in den bistabilen Kippstufen Fl bis FlO gespeicherten Befehl um einen Zusatzbefehl handelt, wobei von den vier Ausgängen X, Y, Z, A des Adressenentschlüsslers 3 nur der Ausgang A erregt wird, dann wird keine der Torschaltungen 22X, 22 Y, 22Z geöffnet, so daß keiner der Schalter 17 A, 17 Y, YlZ geschlossen wird. In diesem Fall betätigt das von dem Adressenentschlüssler 3 erzeugte Adressensignal A einen Funktionsentschlüssler 23, beispielsweise durch Öffnen normalerweise geschlossen gehaltener elektronischer Gatter, die zwischen die Eingänge und Ausgänge des Funktionsentschlüsslers 23 geschaltet und in der Zeichnung nicht dargestellt sind, wodurch der 10-Bit-Zusatzbefehl von dem Funktionsentschlüssler 23 entschlüsselt wird, um die entsprechende Nebenfunktion der Werkzeugmaschine in noch zu erläuternder Weise zu steuern.

Hierbei ist zu bemerken, daß jeder Zusatzbefehl mittels einer ihm zugeordneten Adresse als solcher identifiziert wird. Deshalb kann jede gewünschte Folge von Zusatzbefehlen in angrenzenden Reihen auf dem Band registriert werden. Das heißt, die Zuordnung einer Adresse zu jedem Stell- oder Funktionsbefehl und die besondere Anordnung dieser Adresse in bezug auf den Befehl gestatten es, gegebenenfalls auf die zyklische Befehlsfolge X, Y, Z, A zu verzichten, so daß der Programmierer beim Eingeben der Befehle auf dem Band vollständig freie Hand hat.

Jedesmal, wenn einer der Schalter 17AV177, 17Z geschlossen wird, wird das in dem zugeordneten Analogspeicher ISY, 18X, 18Z gespeicherte Fehlersignal auf den neuesten Stand gebracht. Es wird damit dem Fehlersignal (größte Amplitude der sinusförmigen Wellenform) gleichgemacht, das in diesem Moment aus dem entsprechenden Verstärker 16 A, 167 oder 16Z des Stellungsabtasttransformators IX, IY oder IZ der betreffenden Achse kommt. Auf Grund der Analogspeichereigenschaft der Kondensatoren der Analogspeicher 18X, 187,18Z werden die Verstärker 19X, 197.,.und 19Z deshalb mit einem stetigen Fehlersignal gespeist, wodurch eine stetige Erregung der Stellmotoren SMX, SMY und SMZ erreicht wird, trotz der Tatsache, daß der Schalter YlX, YlY, YlZ der entsprechenden Achse nur fünfmal in Zeitabständen von 0,1 Millisekunden geschlossen, darauf während der Überprüfung der anderen Achsen, d. h. während eines Intervalls von etwa 20 Millisekunden, geöffnet bleibt und dann wieder fünfmal in Abständen von 0,1 Millisekunden geschlossen wird usw.
Die in der Positionsanordnung verwendeten Stellmotoren SMX, SMY, SMZ können den beweglichen Teil der Maschine mit einer Geschwindigkeit auf jeder Achse entlangbewegen, die dem Ausgangssignal der entsprechenden Verstärker 19 A, 197, 19Z proportional ist. Wenn in diesem Fall ein neues Stellfehlersignal einen der Kondensatoren der Analogspeicher 18A", 187, 18Z erreicht, wodurch die Ladung dieses Kondensators auf den dem vorhandenen Stellfehler proportionalen Pegel überwechselt, wird bewirkt, daß der bewegliche Teil der Maschine seine Geschwindigkeit auf der betreffenden Achse im Verhältnis zu diesem Pegelwechsel verändert. Somit spricht die Maschine in Richtung dieser Achse mit einer dem neuen Stellfehler proportionalen Geschwindigkeit an.
Ein gegebenes Stellfehlersignal unterscheidet sich von dem unmittelbar vorhergehenden um einen Betrag, wie er erforderlich ist, um die Maschine mit einer bestimmten Geschwindigkeit an den Ort zu bringen, an dem sie sich befinden sollte, wenn der entsprechende Stellbefehl gelesen wird.

Nachdem vom Band ein zu einer bestimmten Achse gehörender neuer Befehl abgelesen wurde, ist das Schließen des Schalters ΠX, YlY oder 17Z dieser Achse auch von dem Ergebnis eines Vergleichs zwischen dem in dem Analogspeicher 18A, 187 oder 18Z gespeicherten Stellfehlersignal 24 und dem als Ergebnis des Ablesens des neuen Befehls am Ausgang 13A, 137 oder 13Z erzeugten Stellfehlersignal abhängig, so daß das letztgenannte, dem neuen Befehl entsprechende Stellfehlersignal dem Analogspeicher 18 A, 18 7oder 18Z zugeführt wird, um das alte Signal nur dann zu ersetzen, wenn es sich von diesem nicht zu sehr unterscheidet. Wenn dagegen der Unterschied zwischen den beiden verglichenen Stellfehlersignalen zu groß ist, so daß der neue Befehl im Hinblick auf die Kontinuität des auf der Werkzeugmaschine zu schneidenden Profils voraussichtlich falsch ist, dann wird der neue Befehl unterdrückt und der Stellmotor der entsprechenden Achse wird weiterhin durch das in dem Analogspeicher 18A, 187, 18Z gespeicherte und der Differenz zwischen der tatsächlichen Stellung des beweglichen Teils und der durch den zuletzt als geeignet erachteten Befehl dargestellten Stellung entsprechenden Fehlersignals gesteuert. Das Unterdrükken eines Stellbefehls, ohne dabei die einwandfreie Kontinuität des zu schneidenden Profils beträchtlich zu beeinträchtigen, wird dadurch ermöglicht, daß die auf dem Band fortlaufend registrierten Stellbefehle Punkte repräsentieren, die auf der Profillinie sehr dicht beieinanderliegen. ;

Für die Ausführung des erwähnten Vergleichs ist für jede Achse eine Amplitudenfehler-Kontrollschaltung 25 X, 257 bzw. 25 Z vorgesehen, von der zwei Eingangsklemmen mit den beiden Polen des Schalters 17A, 177 oder 17Z verbunden sind und ein Signal an die Ausgangsklemme 26A,- 26 Y oder 26Z liefern, und zwar während der ganzen Zeitspanne, in der die Differenz zwischen den Signalen an den beiden Eingangsklemmen einen bestimmten Wert überschreitet. Die von den Amplitudenfehler-Kontrollschaltungen 25 A, 257, 25 Z erzeugten Signale werden auf Torschaltungen Π X, 277,27Z gegeben, um eine bistabile Kippschaltung zurückzustellen, die durch jedes auf Spur Fl 4 des Bandes abgetastete Kontrollsignal S

eingestellt wird.

Sofern eingestellt, hält die bistabile Schaltung 28 ►die Torschaltung 21 geöffnet, durch die die von dem impulsgenerator 15 erzeugten Prüfimpulse über die Torschaltungen 22X, 227, 22Z zu den Steuerklemmen 20*, 2OY, 2OZ der Sampling-Schalter 17*, 17 Y, 17Z geschickt werden.
. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist das Öffnen der Torschaltungen 27*, 27 Y, 27 Z abhängig von der Gegenwart der Adressensignale X, Y, Z aus dem Adressenentschlüssler 3, so daß die Ausgangsklemme 26* jeder Amplitudenfehler-Kontrollschaltung 25*, 25 Y und 25 Z nur dann fähig ist, die angeschlossenen Stromkreise zu steuern, wenn in den bistabilen Kippstufen Fl bis FlO ein auf die entsprechende Achse sich beziehender Stellbefehl vorhanden ist. Außerdem werden die Torschaltungen 27*, 27 Y, 27Z nur bei Vorhandensein der von dem Impulsgenerator 15 erzeugten Prüfimpulse geöffnet, die, wie schon erwähnt, nur bei den Spitzen der an den Ausgangsklemmen 13*, 13 Y, 13Z der Stellungsabtasttransformatoren /*, IY, IZ erhaltenen sinusförmigen Signale vorkommen.

Es ist deshalb klar, daß jede Amplitudenfehler-Kontrollschaltung 25*, 25 Y, 25 Z die Amplitude des in dem zugeordneten Analog-Speicher 18* 18 Y, 18Z gespeicherten Signals mit der maximalen Amplitude des Ausgangssignals des zugeordneten Stellungsabtasttransformators /*, IY, IZ vergleicht, wobei dieses Ausgangssignal den Stellungsfehler repräsentiert, der dem gerade auf Band gelesenen und in den bistabilen Kippstufen Fl bis FlO gespeicherten Befehl entspricht.

Für jede Achse *, Y und Z ist eine bistabile Schaltung 30*, 30 Y, 3OZ vorgesehen, die unmittelbar, bevor jeder auf eine dieser Achsen sich beziehende Stellbefehl auf Band gelesen wird, zurückgestellt wird. Da die Adressensignale in der zyklischen Reihenfolge *, Y, Z, A, X, Y, Z, A usw. aufeinanderfolgen, kann diese Rückstellung erreicht werden, indem die Rückstellung der bistabilen Schaltungen 30*, 3OY oder 30Z durch das Adressensignal A, X oder Y vom Adressenentschlüssler 3 veranlaßt wird. Dagegen wird jeder der bistabilen Schaltungen 30*, 30 Y, 3OZ durch das die Fehleramplitude anzeigende Signal eingestellt, das, falls vorhanden, am Ausgang der Torschaltung 27*, 27 Y oder 27Z der entsprechenden Achse erhalten wird. Unter Bezugnahme auf die Achse * bleibt die bistabile Schaltung 30* somit während des Abtastens eines Befehls A zurückgestellt, während sie beim Abtasten von Befehlen *, Y und Z eingestellt wird, falls der Befehl * von der Am- ^: plitudenfehler-Kontrollschaltung 25* als zu hoch zurückgewiesen wurde. Dagegen bleibt die bistabile Schaltung während des Lesens aller vier Befehle A, X, Y, Z zurückgestellt, wenn der Befehl * angenommen wurde. Die bistabilen Schaltungen 30 Y und 3OZ arbeiten in der gleichen Weise. Der Ausgang jeder bistabilen Schaltung 30*, 30 Y, 3OZ speist einen Integratorkreis 31*, 31Y bzw. 31Z mit einem Kondensator, der mit einer ersten Zeitkonstante aufgeladen wird, wenn der Ausgang der angeschlossenen bistabilen Schaltung 30*, 30 Y oder 30Z erregt wird, während er mit einer zweiten Zeitkonstante entladen wird, wenn dieser Ausgang energielos wird, und mit einem Schwellenwertstromkreis, der dem Ausgang des Integratorkreises ein Signal liefert, wenn der Ladungspe-' gel des Kondensators einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Die Ausgangssignale der Integratorkreise 31*, 31Y und 31Z steuern über ein Relais 32 das Stillsetzen der Maschine. Der Schwellenwert wird entsprechend dem in dem Kondensator durch eine Reihe von K aufeinanderfolgenden falschen Stellbefehlen erzeugten Ladungspegel eingestellt.

Die Erzeugung eines jeden Adressensignals *, Y, Z, A in dem Adressenentschlüssler 3 ist fernerhin von einer Verschlüsselungskontrolle abhängig, der die Gruppe von dreizehn Bits unterzogen wird, auf die sich das Adressensignal bezieht. Hierbei speisen die Ausgänge der bistabilen Kippstufe Fl bis F13 einen Verschlüsselungskontrollkreis 33 bekannter Art, der an seinem Ausgang 34 nur dann ein Signal erzeugt,

¹S wenn die Anzahl der Bits, die unter den dreizehn Bits der auf Band gelesenen und in den bistabilen Kreisen gespeicherten Gruppe gleich »1« ist, eine ungerade Zahl ist. Der Ausgang 34 wird gespeist, um die »Und«-Kreise 4, 5, 6, 7 des Adressenentschlüsslers 3 zu steuern, wobei die Ausgänge dieser Torschaltungen nur dann erregt werden können, wenn der gerade auf Band gelesene Befehl korrekt ist. Deshalb wird jeder Stell- oder Zusatzbefehl mit einem Verschlüsselungs-Fehler automatisch unterdrückt, und zwar weil

as die Abwesenheit des entsprechenden Adressensignals *, Y, Z oder A es verhindert, daß die Schalter 17*, 17 Y bzw. 17Z geschlossen werden oder der Funktionsentschlüssier 23 betätigt wird.

Jede Ausgangsklemme 35 des Funktionsentschlüsslers 23 speist den entsprechenden Steuermechanismus der zugeordneten Nebenfunktion, z. B. einen Elektromagneten 36, über einen Integratorkreis 37, so daß der Elektromagnet 36 nur dann erregt wird, wenn der entsprechende Zusatzbefehl eine bestimmte Anzahl von Malen wiederholt wurde. Das durch eine Verzögerungsschaltung 38 verzögerte Ausgangssignal der bistabilen Kippstufe F14 wird ferner dazu verwendet, die bistabilen Kippstufen Fl bis F14 zurückzustellen.

Es folgt eine kurze Beschreibung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Stetigbahnanordnung.

Wenn angenommen wird, daß alle bistabilen Schaltungen zu Beginn zurückgestellt wurden und der Bandlauf eingeschaltet wurde, dann liest der Bandlesekopf 2 die erste Reihe von dreizehn Bits, die sich beispielsweise auf die Achse * bezieht. Diese Bits werden in den bistabilen Kippstufen Fl bis F13 gespeichert. Darauf wird die Ausgangsklemme * des Adressenentschlüsslers 3 erregt, um das Adressensignal * zu erzeugen, vorausgesetzt, daß sich die korrekte Verschlüsselung dieser Bit-Reihe in dem Verschlüsselungskontrollkreis 33 erwiesen hat. Daraufhin werden die Torschaltungen 27* und 22* durch das Adressensignal * geöffnet.

Etwa 3 Millisekunden später wird ein Kontrollimpuls auf das Band gelesen, so daß die bistabile Schaltung F14 eingestellt wird. Daraufhin fängt der Oszillator 14 an zu arbeiten und infolgedessen werden die Ausgangsklemmen 11 und 12 des Digital-Analog-Umsetzers 39 erregt. Die Amplitudenfehler-Kontrollschaltung 25* vergleicht fortlaufend das vom Verstärker 16* ausgehende Signal mit dem in dem Analogspeicher 18* gespeicherten Signal am Eingang des Servoverstärkers 19*. Außerdem wird die bistabile Schaltung 28 durch die Ausgangsleistung der bistabilen Kippstufe F14 eingestellt, wenn sie noch nicht eingestellt war.

Beim Auftreten der ersten positiven Spitze des 10-

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kHz-Fehlersignals erzeugt der Impulsgenerator 15 den ersten Prüfimpuls in der Leitung 40. Wenn es sich als Ergebnis des Vergleichs, der in der Amplitudenfehler-Kontrollschaltung 25A" angestellt wurde, herausstellt, daß der gerade auf Band gelesene Stellbefehl annehmbar ist, wird der Ausgang der Kontrollschaltung 25A" nicht erregt, so daß der Prüfimpuls den Ausgang der Torschaltung 27 X nicht erregt und somit die bistabile Schaltung 28 nicht zurückstellt. Deshalb bleibt die Torschaltung 21 geöffnet und der Prüfimpuls selbst wird abgeschickt, um kurzzeitig den Schalter ΠX zu schließen, so daß das dann von dem Stellungsabtasttransformator IX an der Ausgangsklemme ISA'erzeugte Stellfehlersignal in den Analog-Speicher 18Λ" geleitet wird, um das darin gespeicherte bisherige Stellfehlersignal zu ersetzen, wodurch die Steuerung des Stellmotors SMX dem neuen, eben auf

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Band gelesenen Stellbefehl übertragen wird.

Nachdem so die bistabile Schaltung 28 eingestellt geblieben ist, werden auch die bei den vier folgenden positiven Spitzen der Oszillatorausgangswellenform von dem Impulsgenerator 15 erzeugten Prüfimpulse in ähnlicher Weise abgesandt, um den Schalter Π Χ kurzzeitig zu schließen, so daß das von dem Stellungsabtasttransformator IX erzeugte Stellfehlersignal wiederholt an den Analogspeicher 18Ä" gegeben wird, um, falls erforderlich, die Ladung des Speicherkondensators auf den neuen Spannungspegel zu bringen.

Nach Beendigung der fünf Schwingperioden des Oszillators 14 stellt das durch die Schaltung 38 verzögerte Kontrollsignal S die bistabilen Kippstufen Fl bis F14 zurück, um die Steuereinrichtung auf das Lesen des folgenden Befehls vorzubereiten, der sich, wie schon erwähnt, auf die Achse Y bezieht. ■

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Numerisch arbeitende Programmsteuerungsanordnung zur Stetigbahnsteuerung von Arbeitsmaschinen, insbesondere Werkzeugmaschinen, in mehreren Koordinatenrichtungen, in Abhängigkeit von gegenseitig einander folgend auf einem Programmband gespeicherten Steuerbefehlen, die je aus einem Stellungssignal sowie einer Adresse bestehen, welche das Stellungssignal einer der Koordinatenrichtungen zuordnet, und die einem einzigen gemeinsamen Digital-Analog-Umsetzer zugeführt werden und mit je einem Stellmotor mit einer Stellungsmeldeeinrichtung für jede Koordinatenrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß bei den aus Stellungsabtasttransformatoren (IX, IY, IZ) mit Primärwicklungen (9, 10) und einer Sekundärwicklung (8) bestehenden Stellungsmeldeeinrichtungen die einander entsprechenden Primärwicklungen (9, 10) dieser Stellungsabtasttransformatoren (IX, IY, IZ) miteinander und mit dem Ausgang (11, 12) des Digital-Analog-Umsetzers (39) in Serie geschaltet sind, und daß jede Sekundärwicklung (8) über einen in bekannter Weise von der zugehörigen Adresse gesteuerten Schalter (17AJ^-, 17 Y, Π Z) mit dem zugeordneten Stellmotor (SMX, SMY, SMZ) über Verstärker (19X, 1997,19Z) verbunden ist.

2. Programmsteuerungsanordnung nach Anspruch 1, bei der der Digital-Analog-Umsetzer durch einen sinusförmigen Oszillator erregt wird, der durch Lesen eines auf das Programmband nach jedem Befehl gespeicherten Signals betätigt wird, gekennzeichnet durch einen vom Oszillator (14) gesteuerten Impulsgenerator (15), der die zum zyklischen Schließen der Schalter (17*, 17 Y, 17Z) erforderlichen Impulse wiederholt erzeugt, und durch einen an die Verbindung jedes der Schalter (17*, 17 Y, ΠZ) zum zugehörigen Stellmotor (SMX, SMY, SMZ) angeschlossenen Analogspeicher (18*, 18 Y, 18Z), um das vom jeweiligen Stellungsabtasttransformator (/*, IY, IZ) erzeugte Stellfehlersignal zu speichern.