DE1934667B2 - DEVICE FOR FOLLOWING AND TRAINING CURVES - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtasten und Nachfahren von Kurven mit einem der Tangentenrichtung φ der Kurven nachdrehbaren Tastkopf und einem mit dem Tastkopf verdrehbaren Winkelfunktionsgeber, der von einem die lineare Vorschubge- ichwindigkeii repräsentierenden Wechselstromvor- »chubsignal der Amplitude U gespeist wird und dessen Ausgangssignale über durch Referenzsignale phasengesteuerte Demoduiatoren Stellmotore zum Antrieb des Tastkopfes in zwei rechtwinkligen Koordinaten steuern, bei welcher durch ein der Querablage des Tastkopfes von der abzutastenden Kurve entsprechendes Korrektursignal eine zusätzliche Bewegung des Tastkopfes zur Korrektur der Querablage eingesteuert wird.The invention relates to a device for scanning and tracing curves with a probe head that can be rotated after the tangent direction φ of the curves and an angle function transmitter that can be rotated with the probe head, which is fed by an alternating current feed signal of amplitude U which represents the linear feed speed and is fed by its output signals By means of reference signals phase-controlled demodulators control servomotors for driving the probe head in two right-angled coordinates, in which an additional movement of the probe head to correct the transverse offset is controlled by a correction signal corresponding to the transverse offset of the probe from the curve to be scanned.

Eine solche Anordnung ist beispielsweise bekannt durch die deutsche Auslegeschrift 11 04 592. Es sind dort drei Photodioden vorgesehen. Eine erste Photodiode sitzt auf der Drehachse des Tastkopfes. Eine zweiteSuch an arrangement is known, for example, from the German Auslegeschrift 11 04 592. There are three photodiodes provided. A first photodiode sits on the axis of rotation of the probe head. A second Photodiode sitzt dagegen etwas radial versetzt, wobei durch die beiden Photodioden ein »Durchmesser« bestimmt wird, der tangential zu der Kvrve ausgerichtel wird, Eine dritte Photodiode ist zur Hälfte abgedecki und dient als Bezugsgröße. Es entsteht darin ein erstes Signal als Differenz der Ausgangsspannung der ersten und der dritten Photodiode und ein zweites Signal als Differenz der Ausgangsspannungen der zweiten und der dritten Photodiode. Ein unter dem Tastkopf liegend« Bereich, z. B. eines die Kurve oder Linie enthaltenden Papiers, wird in die Ebene der Photodioden abgebildet Im Sollzustand liegen die erste und die zweite Photodiode je zur Hälfte im Licht, so daß das erste und das zweite Signal null wird. Der besagte Durchmesser, also die Verbindungslinie der beiden Photodioden, liegt dann tangential zu der Kurve. Bei einer Verdrehung aus dieser tangen»ialen Lage heraus liefert die zweite Photodiode ein Signal, welches über einen ersten Stellmotor eine Nachdrehung des Tastkopfes bewirkt Mit dem Tastkopf ist ein Sinus-Kosinus-Funktionsgeber verbunden. Diesem wird einmal ein Verschubsignal in Gestüt einer konstanten Wechselspannung von einer 5P Hertz Stromquelle zugeführt und außerdem das erste Signal, das sich aus der Spannungsdifferenz der ersten und der dritten Photodiode ergibt. Der Sinus-Kosinus-Funktionsgeber liefert zwei Ausgangs spannungen, die zwei weiteren Stellmotoren zugeführt werden, von denen der eine (zweite) über eine Spindel eine Verstellung des Tastkopfes in der ^-Richtung und der andere (dritte) Stellmotor eine Verstellung des Tastkopfes in der dazu senkrechten y-Richtung bewirkt. Die Steuersignale für die Stellmotoren setzen sich aus zwei Komponenten zusammen Das mit dem Kosinus bzw. dem Sinus des Azimutwinkels elektrisch multiplizierte Vorschubsignal bewirkt eine tangential Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit, deren Richtung sich mit der Verdrehung des Tastkopfes ändert. Die zweite Komponente jedes Stellmotor-Steuersignals entspricht dem Signal der ersten Photodiode, das der Seite lablage von der Sollbahn proportional ist. multipliziert jeweils mit dem Sinus bzw. dem negativen Kosinus des Azimutwinkels. Diese Komponenten der Stellmotor-Steuersignale bewirken eine Bewegung des Tastkopfes in der Richtung der Kurvennormalen.The photodiode, on the other hand, sits somewhat radially offset, with a "diameter" being determined by the two photodiodes, which is aligned tangentially to the curve. A third photodiode is half covered and serves as a reference value. A first signal arises therein as the difference between the output voltage of the first and the third photodiode and a second signal as the difference between the output voltages of the second and the third photodiode. An area below the probe head, e.g. B. a paper containing the curve or line is mapped in the plane of the photodiodes. In the target state, the first and second photodiode are each half in the light, so that the first and the second signal is zero. The said diameter, i.e. the line connecting the two photodiodes, is then tangential to the curve. If it is rotated from this tangential position, the second photodiode delivers a signal which, via a first servomotor, causes the probe head to rotate again. A sine-cosine function generator is connected to the probe head. This is supplied with a displacement signal in the form of a constant alternating voltage from a 5P Hertz power source and the first signal, which results from the voltage difference between the first and third photodiode. The sine-cosine function generator provides two output voltages that are fed to two further servomotors, one of which (second) adjusts the probe in the ^ direction via a spindle and the other (third) servomotor adjusts the probe in the causes perpendicular y- direction. The control signals for the servomotors are made up of two components. The feed signal, which is electrically multiplied by the cosine or the sine of the azimuth angle, causes a tangential movement at a constant speed, the direction of which changes when the probe head is rotated. The second component of each servomotor control signal corresponds to the signal from the first photodiode, which is proportional to the lay-off of the target path. multiplied by the sine or the negative cosine of the azimuth angle. These components of the servomotor control signals cause the probe head to move in the direction of the normal to the curve.

Es ist ferner durch die deutsche Auslegeschrift 11 70 510 eine photoelektrische Vorrichtung zur automatischen Kurvennachführung bekannt, bei welcher ein drehbarer Tastkopf zwei photoelektrische Empfänger aufweist, welche zwei streifenförmige zueinander parallel und im Abstand nebeneinander angeordnete lichtempfindliche Rächen über einen Schwingspiegel abtasten. Die Empfänger bewirken eine Art Phasenanschnitt. Das Signal des einen Empfängers bewirkt eine Verdrehung des Tastkopfes und Ausrichtung nach der Kurventangente, das des anderen bewirkt eine Korrektur der Seitenablage. Die beiden Signale beaufschlagen wieder über einen Koordinatenwandler zwei Stellmotoren für den Antrieb in zwei zueinander senkrechten Koordinatenrichtungen. Es ist bei dieser Anordnung bekannt, die Vorschubgeschwindigkeit bei starker Krümmung der Kurve zu vermindern, und zwar in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit des Koordinatenwandlers.It is also known from the German Auslegeschrift 11 70 510 a photoelectric device for automatic curve tracking, in which a rotatable probe head has two photoelectric receivers, which are two strip-shaped to each other Light-sensitive revenges arranged parallel and at a distance from one another over a swinging mirror scan. The receivers produce a kind of phase control. The signal from one receiver causes a Rotation of the probe head and alignment according to the curve tangent, that of the other causes a correction of the offset. Apply the two signals again via a coordinate converter two servomotors for the drive in two mutually perpendicular Coordinate directions. It is known with this arrangement, the feed rate at strong To reduce the curvature of the curve, depending on the angular velocity of the Coordinate converter.

Übliche Sinus-Kosinus-Funktionsgeber sind nach Art eines Drehtransformators aufgebaut und arbeiten mit Wechselstrom. Es gilt zur Koordinatenwandlung bekanntlich, jedes der beiden Eingangssignale mit dem Sinus und dem Kosinus des Drehwinkels elektrisch zuUsual sine-cosine function generators are built like a rotary transformer and work with them Alternating current. As is well known, when converting coordinates, each of the two input signals must be connected to the Sine and the cosine of the angle of rotation electrically

multiplizieren und diese Signale dann paarweise linear zu kombinieren. Zu diesem Zweck enthalten die Siaui'fCosimiS'Funktionsgeber ein Paar von zueinander senkfechten feststehenden Spulen und ein Paar von zueinander senkrechten drehbaren Spulen. Jede feststehende Spule induziert in jeder der drehbaren Spulen eine Spannung nach Maßgabe des an der Spule anliegenden Signals und dem Winkel zvischen den Sputa), d.h. dem Sines und dem Kosinus des Drehwinkels.multiply and then combine these signals linearly in pairs. For this purpose, the Siaui'fCosimiS'function generator a pair of each other vertical fixed coils and a pair of mutually perpendicular rotatable coils. Each fixed coil induces in each of the rotatable coils a voltage according to the signal applied to the coil and the angle between the Sputa), i.e. the Sines and the Cosine des Rotation angle.

Wenn die Steuerung der Steilmotore Ober den Sinus-Kosinus Funktionsgeber nur proportional zu sin tp bzw. cos φ erfolgt, dann bleibt die Abtastgeschwindigkeit dem Betrag nach wegen der Beziehung sin²φ+cos²φ« 1 konstant Wenn jedoch ein zusätzliches KorrekoirsignaJ zur Korrektur der Querablage auf die Stellmotor aufgeschaltet ist, dann ändert sich bei den verbekannten Einrichtungen damit auch der Absolutbetrag der Vorschubgeschwindigkeit. Da» ist in vielen Fällen unerwünscht, z. B. wenn von der Nachfahrvornchtung Bearbeitungsvorgänge wie Frä sen oder Brennschneiden gesteuert werden, weil dann durch die unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkei ten der Bearbeitungswerkzeuge bzw der zu bearbeiten den Werkstücke die Bearbeitung mit unterschiedlicher Qualität erfolgt.If the control of the steep motors via the sine-cosine function generator is only proportional to sin tp or cos φ , then the amount of the scanning speed remains ^{constant because of the relationship sin 2} φ + cos ² φ «1 Transverse storage is connected to the servomotor, then also changes the absolute amount of the feed speed in the known devices. This is undesirable in many cases, e. B. if from the Nachfahrvornchtung processing operations such as Milling sen or flame cutting are controlled, because then the processing tools or the workpieces to be processed are processed with different quality due to the different feed speeds.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ablast und Nachfahrvornchtung der eingangs erwähn ten An so auszubilden, daß der Betrag der Vorschubge sch windigkeit unabhängig von der Querablage konstant bleibtThe invention is based on the object of a Ablast and Nachfahrvornchtung of the aforementioned th type to be designed so that the amount of the feed rate speed remains constant regardless of the transverse deposit

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch I angegeben.The inventive solution to this problem is in Claim I stated.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung führt das Korrektursignal zu einer Verdrehung des Geschwindig keitsvektors um den Winkel <J, durch welche die Quei ablage korrigiert wird, ohne daß jedoch der Betrag der Geschwindigkeit sich ändert. Die Korrektur wirkt nämlich nicht für sich getrennt auf die Antriebe, sondern bewirkt eine andere Aufteilung der festgelegten Gesamtvorschubgeschwindigkeit auf die einzelnen Koordinaten. Durch die konstante Vorschubgeschwin digkeit ergeben sich die Vorteile der Erfindung. Hierdurch wird nämlich die Qualität der von den durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gesteuerten Bear· beitungsmaschinen bearbeitenden Oberflächen heraufgesetzt. Auch hat die Erfindung einen günstigen Einfluß auf die Abnutzung der Werkzeuge.In the device according to the invention, the correction signal leads to a rotation of the speed ity vector by the angle <J, through which the Quei filing is corrected, but without changing the amount of speed. The correction works namely not separately on the drives, but causes a different division of the specified Total feed rate on the individual coordinates. Due to the constant feed rate The advantages of the invention result. This increases the quality of the the machining machines machining surfaces controlled by the device according to the invention are increased. The invention also has a beneficial effect on tool wear.

Die Erfindung kann auf verschiedene Weise verwirk licht werden.The invention can be implemented in various ways become light.

Die Anordnung kann so getroffen sein, daß der Winkel-Funktionsgeber einen Sinus-Kosinus-Funktionsgeber zur Erzeugung amplitudenmodulierter Signale proportional zu Usin φ und (7cos φ sowie einen Wandler zur Umsetzung der amplitudenmodulierten Signale in phasenmodulierte Signale proportional zu U sin (φ + wt) und IJ cos (φ + wt) aufweist und daß diese Signale mit den Referenzsignalen zur Erzeugung der Stellmotor-Steuersignale demoduliert werden.The arrangement can be such that the angle function generator has a sine-cosine function generator for generating amplitude-modulated signals proportional to U sin φ and (7cos φ as well as a converter for converting the amplitude-modulated signals into phase-modulated signals proportional to U sin (φ + wt ) and IJ cos (φ + wt) and that these signals are demodulated with the reference signals for generating the servomotor control signals.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der fo Winkelfunktionsgeber ein Sinus-Kosinus-Funktionsgeber zur Erzeugung amplitudenmodulierter Signale proportional zu Usin φ und U cos φ ist, daß diese amplitudenmodulierten Signale durch je zwei phasenempfindliche Demodulatoren mit zwei um 90° zueinan- '>·> der phasenverschobenen Referenzsignalen demoduliert werden und daß die Ausgangssignale der Demodulatoren marweise überkreuz mit Vorzeichenumkebr einesAnother possibility is that the fo angle function generator is a sine-cosine function generator for generating amplitude-modulated signals proportional to Usin φ and U cos φ , that these amplitude-modulated signals through two phase-sensitive demodulators with two 90 ° apart the phase-shifted reference signals are demodulated and that the output signals of the demodulators cross each other with a sign reversal der Signale zur Bildung der Stellmotor-Steuersignale additiv überlagert sind.the signals to form the servomotor control signals are additively superimposed.

Die Erfindung ist nachstehend an ewigen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert:The invention is based on perpetual exemplary embodiments with reference to the drawings explained in more detail:

Fig. 1 dient ier Veranschaulichung der geometrischen Verhältnisse,Fig. 1 serves ier illustration of the geometric relationships,

Fig.2 ist ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung undFig.2 is a block diagram of a first embodiment of the invention and

Fig,3 ist ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.Fig. 3 is a block diagram of a second embodiment of the invention.

Ein Sinus-Cosinus-Geber liefert bekanntlich an seinen beiden Ausgängen das mit dem Sinus bzw. Cosinus de j Drehwinkels, den der drehbare TeS des Gebers gegenüber einer festen Bezugslage aufweist multiplizierte Eingangssignal. Ist das Eingangssignal von der Form υ — U sin wt so heißen die AusgangssignaleAs is known, a sine-cosine encoder delivers at its two outputs the input signal multiplied by the sine or cosine de j angle of rotation that the rotatable TeS of the encoder has with respect to a fixed reference position. If the input signal is of the form υ - U sin wt, then the output signals are called

U₁-U- sin a ■ s/n wt U ₁ -U- sin a ■ s / n wt

U₂ U cosy · sin wt, U ₂ U cozy sin wt ,

wobei φ der Drehwinkel und w die Kreisfrequenz der Wechselspeisespannung ist. Diese Spannungen wirken über Demodulationsmittel auf die Antriebe eines rechtwinkligen Koordinatenantriebes.where φ is the angle of rotation and w is the angular frequency of the AC supply voltage. These voltages act on the drives of a right-angled coordinate drive via demodulation means.

Die Demodulation kann in der Weise erfolgen, daß die Spannungen U\ und u? über eine halbe Periode integriert werden (Einweggleichrichtung). Die Eingangsspannungen der Antriebe und damit die Geschwindigkeiten in beiden Richtungen des rechtwinkligen Koordinatensystems sind damitThe demodulation can be done in such a way that the voltages U \ and u? can be integrated over half a period (half-wave rectification). The input voltages of the drives and thus the speeds in both directions of the right-angled coordinate system are thus

V_x, ~~ U cos?
V₁, - U ■ sin 7 . V _x , ~~ U cos?
V ₁ , - U ■ sin 7.

(s Hg I)(s Hg I)

Es ist zu sehen, daß die Vorwärtsgeschwindigkeit V, der Abtasteinrichtung, die sich aus der geometrischen Summe von V„ und V,, ergibt, unabhängig von ψ und proportional Uist:It can be seen that the forward speed V, of the scanning device, which results from the geometric sum of V " and V", is independent of ψ and proportional to U :

V₁-UV ₁ -U

und bei konstanter Eingangsspannung also konstant ist.and is therefore constant at a constant input voltage.

Die Vorwärtsgeschwindigkeit V₁ stellt die Geschwindigkeit in Richtung der Kurventangente dar. Die Vorwärtsgeschwindigkeit wird aus einem ersten Abtastsignal abgeleitet.The forward speed V ₁ represents the speed in the direction of the curve tangent. The forward speed is derived from a first scanning signal.

Die Abweichung der Abtasteinrichtung von der Kurve selbst wird durch ein zweites Abtastsignal erkannt. Die Steuerung der Antriebe wird beim Stand der Technik dadurch korrigiert, daß zusätzliche Spannungen die Geschwindigkeiten in beiden Richtungen beeinflussen Zu V_t addiert «ich eine zweite Komponente V„ so daß die Gesamtvorschubgeschwindigkeit V abhängig ist vor der Große der Querabweichung, d. h. von der Änderung der Bewegungsrichtung bzw. von der Größe der nachzufahrenden Kurvenradien.The deviation of the scanning device from the curve itself is recognized by a second scanning signal. The control of the actuators is corrected by the prior art that additional voltages affect the velocities in both directions to V _t adds I "a second component V" so that the total feed speed V depends before the size of the lateral deviation, ie, the change in the Direction of movement or the size of the curve radii to be followed.

Dies ist an Hand der F i g. 1 erklärt, in welcher die Verhältnisse der Deutlichkeit halber Obertrieben dargestellt sind.This is on the basis of FIG. 1 explains in which the Relationships are shown for the sake of clarity overdrive.

Eine nachzufahrende Kurve wird mittels einer (nicht dargestellten) Abtasteinrichtung abgetastet Diese Abtasteinrichtung ist um einen Bezugspunkt 2 drehbar, um einen vorgegebenen »Durchmesser« der Abtasteinrichtung in die Tangentenrichtung zu drehen. Dieser Durchmesser ist in Fig.! durch die Richtung desA curve to be traced is scanned by means of a scanning device (not shown). This scanning device can be rotated about a reference point 2 to to rotate a given "diameter" of the scanning device in the tangent direction. This Diameter is in Fig.! by the direction of the

Vektors V, dargestellt. Die Abtastung der Lage der Kurve 1 erfolgt im wesentlichen senkrecht zu diesem Durchmesser einmal auf einer durch den Bezugspunkt 2 gehenden Linie und zum anderen auf einer Linie, die durch einen dem Bezugspunkt 2 längs des besagten Durchmessers vorlaufenden Bezugspunkts 3 verläuft. Die Abtasteinrichtung wird in Abhängigkeit von der durch den Bezugspunkt 3 erfolgenden Abtastung jeweils so nachgedreht, daß der Bezugspunkt 3 auf der Kurve 1 liegt. Der Antrieb der Abtasteinrichtung in x- und y-Richtung erfolgt dann, wie geschildert, mit Geschwindigkeiten proportional Ucos ψ bzw. i/sintp, wobei φ der Winkel zwischen dem besagten Durchmesser und der Ar-Richtung ist Wenn der Bezugspunkt 2 ebenfalls auf der Kurve 1 liegt, erfolgt damit die Vorschubbewegung, dargestellt durch den Vektor V₆ im wesentlichen in Tangentenrichtung. Bei der in F i g. 1 dargestellten Situation ist jedoch der Bezugspunkt 2 auf dem gestrichelten Weg 4 von der Kurve 1 abgewichen. Die durch den Bezugspunkt 2 erfolgende Abtastung ergibt ein der Abweichung analoges Signal.Vector V, shown. The position of curve 1 is scanned essentially perpendicular to this diameter, on the one hand on a line passing through reference point 2 and on the other hand on a line passing through a reference point 3 preceding reference point 2 along said diameter. The scanning device is rotated as a function of the scanning taking place through the reference point 3 so that the reference point 3 lies on the curve 1. The scanning device is then driven in the x and y directions, as described, at speeds proportional to Ucos ψ and i / sintp, where φ is the angle between said diameter and the Ar direction when reference point 2 is also on the curve 1, the feed movement, represented by the vector V ₆ , takes place essentially in the tangent direction. In the case of the FIG. 1, however, the reference point 2 on the dashed path 4 has deviated from the curve 1. The sampling carried out by reference point 2 results in a signal analogous to the deviation.

Diese Richtungsänderung wird durch V_q korrigiert. V, ist um so größer, je kleiner die Kurvenradien sind. Wird Vq wie beim Stand der Technik zu V, geometrisch addiert so ist die Gesamtvorschubgeschwindigkeit immer eine Funktion der Querbewegung bzw. der Kurvenradien bzw. der Änderung des Drehwinkels φ.This change in direction is corrected by V _q. V, is greater, the smaller the curve radii are. If Vq is added geometrically to V, as in the prior art, the total feed rate is always a function of the transverse movement or the curve radii or the change in the angle of rotation φ.

Die Erfindung geht einen anderen Weg.The invention takes a different route.

Bei der Erfindung wirkt das durch die Querabweichung bedingte Abtastsignal auf die Demodulation der durch die Gleichungen (1) gegebenen Spannungsverläufe in der Art ein, daß die geometrische Summe von V» und Vy immer konstant bleibt Dies wird beispielsweise auf folgende Weise realisiert.In the invention, the scanning signal caused by the transverse deviation acts on the demodulation of the voltage curves given by equations (1) in such a way that the geometric sum of V »and Vy always remains constant. This is implemented, for example, in the following way.

Zunächst werden die amplitudenmodulierten Spannungen gemäß Gleichung (1) nach bekannten Verfahren in phasenmodulierte Spannungsverläufe umgewandelt:First, the amplitude-modulated voltages according to equation (1) are determined using known methods converted into phase-modulated voltage curves:

Ein Blockschaltbild einer so arbeitenden Vorrichtung ist in F i g. 2 gezeigt.A block diagram of a device operating in this way is shown in FIG. 2 shown.

Der Sinus-Cosinus-Geber 6 wird aus der Wechselstromquelle 5 gespeist und in Abhängigkeit des Abtastergebnisses für die Tangentenrichtung gesteuert, was durch den Pfeil 12 angedeutet sein soll. An den Ausgängen des Gebers 6 stehen die amplitudenmodulierten Spannungen nach Gleichung (1). In der Schaltung 7 wird die Amplitudenmodulation in eine Phasenmodulation gewandelt, an den Ausgängen von 7 stehen die Spannungen nach Gleichung (2).The sine-cosine encoder 6 is fed from the alternating current source 5 and controlled as a function of the scanning result for the tangent direction, which is intended to be indicated by the arrow 12. The amplitude-modulated voltages according to equation (1) are available at the outputs of the encoder 6. In the circuit 7 , the amplitude modulation is converted into a phase modulation; the voltages according to equation (2) are at the outputs of 7.

In dem Demodulator 8 werden die Spannungen über eine halbe Periode integriert Die Integration ist phasenbezogen und wird von der Wechselspannung der Quelle 5 abgeleitet, so daß die Phasenbeziehung eindeutig festgelegt ist Die Wechselspannung aus der Quelle 5 wird im Impulsformer 9 geformt und wirkt über eine Schaltung 10 auf den Demodulator 8. In der Schaltung 10 wird die Phase der geformten Wechselspannung gegenüber der Bezugsphase (Wechselspannung der Quelle 5) in Abhängigkeit der durch das zweite Abtastergebnis festgestellten Querabweichung verschoben. Dies ist durch den Pfeil U angedeutet An den Ausgängen 12 und 13 liegen die Ausgangssignale gemäß Gleichung (3).In the demodulator 8, the voltages are integrated over half a period. The integration is phase-related and is derived from the AC voltage of the source 5, so that the phase relationship is clearly defined. The alternating voltage from the source 5 is formed in the pulse shaper 9 and has an effect a circuit 10 to the demodulator 8. In the circuit 10, the phase of the formed alternating voltage compared to the reference phase (alternating voltage of the source 5) depending on the value of the second Scanning result detected transverse deviation shifted. This is indicated by the arrow U to the Outputs 12 and 13 are the output signals according to equation (3).

Die verwendeten Schaltungen sind von bekannter Art, so daß sie hier nicht mehr erklärt zu werden brauchen.The circuits used are of a known type, so that they no longer need to be explained here to need.

Der Erfindungsgedanke kann natürlich auch anders als in F i g. 2 realisiert werden.The idea of the invention can of course also be different than in FIG. 2 can be realized.

Neben dem geschilderten Weg zur Gewinnung der Steuersignale ist grundsätzlich auch folgender Weg möglich:In addition to the described way of obtaining the control signals, the following way is basically also possible possible:

Wie aus Fi g. 1 zu sehen ist, ist die Gesamtvorschubgeschwindigkeit in x-RichtungAs shown in Fig. 1 is the total feed rate in X direction

V_x = V,-cos<p- K, sin? V _x = V, -cos <p- K, sin?

U_a = - U COS(? + Wi), U _a = - U COS (? + Wi),

u_b = U ■ sin {ι/ + wt). u _b = U ■ sin {ι / + wt).

(2) und in y-Richtung (2) and in the y-direction

40 V_y = V, ■ sin ψ + V_q ■ cos ? 40 V _y = V, ■ sin ψ + V _q ■ cos?

Durch Integration über eme halbe Penode von 0 bis Die Spannungen zur Gewinnung dieser Geschwindig-By integrating over a half penode from 0 to The voltages for obtaining this speed

772, wenn mit T die Penodendauer der Schwingung keiten werden aus den Spannungen nach den Gleichun-772, if T is the penode duration of the oscillation speeds from the voltages according to the equations

bezeichnet ist, erhält man die Steuerspannungen für die 45 gen (1) auf folgende Weise gewonnen· Antriebe und damit die Geschwindigkeiten:the control voltages for the 45 gene (1) are obtained in the following way Drives and thus the speeds:

V_x, - U cos?, V _x , - U cos ?,

F„, ~ l/siny.F ", ~ l / siny.

Diese Gleichungen gelten, wenn die Querabweichung gleich Null ist Wkd aufgrund der Querabweichung ein Abtastergebnis geHefertso wfcd dadurch je nach Größe der Abweichung das fategratjonsnttervafl um eine bestimmte Zeit At verschoben, d.h. die Integration erfolgt von Ut ins 132+At oder in Winkelmaßen ^{Ux =} J ^U These equations apply when the transverse deviation is equal to zero Wkd a scanning result due to the transverse deviation is shifted by a certain time At depending on the size of the deviation, i.e. the integration takes place from Ut into 132 + At or in angular dimensions ^{Ux =} J ^U

^coS(f smwtawt ^{coS (} f smwtawt

-j I/·si -j I / si

sin<p·sinwidwisin <p · sinwidwi

t-H)t-H)

I/, = JI/ sin?I /, = JI / sin?

+ 6+ 6

dnrch die Qnerabweichnng. Es ergeben sich für Der Winkel δ ist wiederum durch die Größe der Querabweichuag bestimmt.due to the deviation. The result is that the angle δ is again determined by the size of the transverse deviation.

Wie die Rechnnag ssaigt, ist aoch bei dieses» VerfahrenAs the billing says, is also with this » procedure

(3)(3)

Bs ist za sehen, daß die Gesagntrorschnbgidigkeil unabhängig von der QnerabweichHng, dargesteSt daw* den Winkel $ ist Bad bei konstaHter Spannung U It can be seen that the Gesagntrorschnbgidigkeil is independent of the Qner deviation, shown because * the angle $ Bad with constant voltage U

/ur (yewjnnung von V, die Spannung ti j (CiJgichung t) über tine hall» Periode 4er Speiceweehteltpannung und dk HpmiMi% u\ (Gleichung I) auch übe» eine haube i'erfftdc der f»peisewech«el*pannung integriert werden, wobei /wischen beiden lntegratwn«intervalkn mm Phasenverschiebung von W" liegt. OunA) ww7«ichenbe· : Addition beider Autgangtgrßßen erhält man U, / ur (yewjnnung of V, the voltage ti j (CiJgichung t) over the tine hall "period 4er storage voltage and dk HpmiMi% u \ (equation I) also over" a hood i'erfftdc the f "price change" voltage can be integrated where / wipe both lntegratwn "intervalkn mm phase shift of W is" ouna) WW7 "ichenbe. ·: addition of both Autgangtgrßßen obtained U,

M m ν f κ i , wobei enuprecheiuie Teile mi» den gletchen M m ν f κ i, where enuprecheiuie parts with gletches

vergeben «Ind wie in P ί g, 2,
> wurden hier immhUsibur die ampfitudenmodulier^ Signale //»in ^/ und U cm φ de* HinmKmlnw- 6 benutzt, ohne Umsetzung in eine , Du R«feren7-*ignal von 4er pfiawn-10 wild mittel« einerawarded «Ind as in P ί g, 2,
> Were here immhUsibur the ampfitudenmodulier ^ signals // "in ^ / and U cm φ de * HinmKmlnw- 6 used without conversion into a, you R" feren7- * ignal wild medium of 4-pfiawn-10 "a

14 in zwei zueinander um W verschobene
fjoafe en den Abgängen β und bumgeuiM, De» Hit lJet* φ von dem T^;unktion#geber * wird mf die ί pha*enge*fjeuerten f )rmoduletoren 15 und 16 gegeben, da* Signal Um ψ auf die DemodtifoMwen 17 und i*, Die Demodulatwen <5 und J7 werden von dem Referenz «ignal um Autgang u von Schaltung J4geftleu?rt und die ftmwtdulHUtreft id und i& vom Beferenzsignal um h, Pie Signale an den Autfingen der und 17 werden addiert, die Signale von den Demodulatoren (6 und t$ werden *ubtr*hiert und liefern en dm Ausgingen ti und f .3 die Spannungen U₁ und Uy, die nmto bekennten geometfischen <14 shifted by W in two to each other
fjoafe en the outlets β and bumgeuiM, De » Hit lJet * φ from the T ^; unction # encoder * is mf the ί pha * narrow * fjeuerten f) rmoduletoren given 15 and 16, da * signal To ψ to the DemodtifoMwen 17 and i * The Demodulatwen <5 and J7 are u to Autgang 'ignal from the reference of circuit J4geftleu rt?, and id is the ftmwtdulHUtreft and i from Beferenzsignal to h, Pie signals to the Autfingen of and 17 are added together, the signals from the demodulators (6 and t $ are hiert * ubtr * and supply en dm emanated ti and f. 3 the voltages U ₁ and Uy, the nmto known geometrical <

V_tund y,gem»ß<}teicnungp)f0»ren, V _t and y, according to the definition p) f0 »ren,

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Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: L Vorrichtung zum Abtasten und Nachfahren von Kurven mit einem der Tangenienrichtung φ der Kurven nacfadrdibaren Tastkopf und einem mit dem Tastkopf verdrehbaren Winkelfunktionsgeber, der von einem die lineare Vorschubgeschwindigkeit repräsentierenden Wechselstromvorschubsignal der Amplitude U gespeist wird und dessen Aasgangssignale über durch Referenzsignale phasengesteuerte Demoduiatoren Sieilmotore zum Antrieb des Tastkopfes in zwei rechtwinkligen Koordinaten steuern, bei welcher durch ein der Querablage des Tastkopfes von der abzutastenden Kurve entsprechendes Korrektursignal eine zusätzliche Bewegung des Tastkopfes zur Korrektur der Querablage eingesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase ό des Referenzsignais nach Maßgabe des Korrektursignals relativ zu dem Vorschubsignal veränderlich ist und die phasengesteuerten Demoduiatoren (8; 15—18) Teile einer Schaltung zur Bildung von Stellmotor-Steuersignalen proportional zu cos (φ+<$) und sin (φ + δ) bilden.L Device for scanning and tracing curves with one of the tangential direction φ of the curves nacfadrdibaren probe head and an angular function generator that can be rotated with the probe head, which is fed by an alternating current feed signal of amplitude U representing the linear feed rate and whose output signals are via demodulators phase-controlled by reference signals to drive the Sieil motors Control probe head in two right-angled coordinates, in which an additional movement of the probe head for correcting the transverse offset is controlled by a correction signal corresponding to the transverse storage of the probe head from the curve to be scanned, characterized in that the phase ό of the reference signal according to the correction signal relative to the feed signal is variable and the phase-controlled demodulators (8; 15-18) form parts of a circuit for forming servomotor control signals proportional to cos (φ + <$) and sin (φ + δ) . 2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet daß der Winkelfunktionsgeber einen Sinus-Kosinus-Funktionsgeber zur Erzeugung amplitudenmodulierter Signale proportional zu t/sin φ und U cos φ sowie einen Wandler (7) zur Umsetzung der amplitudenmodulierten Signale in phasenmodulierte Signale proportional zu U sin (φ+wt) und2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the angle function generator is a sine-cosine function generator for generating amplitude-modulated signals proportional to t / sin φ and U cos φ and a converter (7) for converting the amplitude-modulated signals into phase-modulated signals proportional to U sin (φ + wt) and H cos {φ+ wt) aufweist u.id daß diese Signale mit den Referenzsignalen zur Erzeugung der Stellmotor-Steuersignale demoduliert werden. H cos {φ + wt) has u.id that these signals are demodulated with the reference signals to generate the servomotor control signals. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Winkelfunktionsgeber ein Sinus-Kosinus-Funktionsgeber (6,i zur Erzeugung amplitudenmodulierter Signale proportionel zu U sin φ und3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the angle function generator is a sine-cosine function generator (6, i for generating amplitude-modulated signals proportional to U sin φ and Ucos φ ist daß diese amplitudenmodulierten Signale durch je zwei phasenempfindliche Demoduiatoren (15, 16; 17, 18) mit zwei um 90" zueinander phasenverschobenen Referenzsignalen (a, b) demoduliert werden und daß die Ausgangssignale der Demoduiatoren (15... 18) paarweise überkreuz mit Vorzeichenumkehr eines der Signale zur Bildung der 4s Stellmotor-Steuersignale additiv überlagert sind. U cos φ is that these amplitude-modulated signals are demodulated by two phase-sensitive demodulators (15, 16; 17, 18) with two reference signals (a, b) which are phase-shifted by 90 "and that the output signals of the demodulators (15 ... 18) in pairs crossed with sign reversal one of the signals to form the 4s servomotor control signals are additively superimposed.