DE1224821B - Elektrische Steuerung fuer Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

• Elektrische Steuerung für Werkzeugmaschinen Die Erfindung betrifft eine elektrische Steuerung für Werkzeugmaschinen mit konstanter, aus zwei Koordinaten resultierender Vorschubgeschwindigkeit, insbesondere für Brennschneidmaschinen, bei welchen die beiden Komponenten der Vorschubgeschwindigkeit durch eine sinus- und eine cosinusförmig in der Amplitude entsprechend diesen Komponenten sich ändernde Wechselspannung gesteuert werden, die ein einphasig gespeister induktiver Drehnielder liefert, dessen Achse entsprechend der jeweils vorgegebenen Vorschubrichtung verstellt wird, und die phasenabhängig gleichgerichtet werden.
• Bei bekannten Anordnungen dieser Art werden die Wechselspannungen des induktiven Drehmelders Thyratrons zugeführt, welche die Antriebsmotore für den Längs- und Quervorschub der Werkzeugmaschi# nen erregen. Diese bekannten Steuerungen sind mit zeitabhängigen Gliedern ausgerüstet, welche die Steuersignale verformen und zeitlich verschleppen. Für höhere Schnittgeschwindigkeiten und damit verbundene schnellere Signaländerungen ist diese Art der Steuerung nicht mehr zweckmäßig.
• Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Weg zu zeigen, wie sich die oben angeführten Verfälschungen auf einfache und vorteilhafte Weise bei nur geringem Schaltungsaufwand beseitigen lassen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß jede der beiden Komponenten der Vorschubgeschwindigkeit durch eine Impulsbreitensteuerung gesteuert wird, die ihrerseits immer dann und so lange einen Impuls abgibt, wenn und solange eine ihr zugeführte Dreieckspannung einen Schwellwert überschreitet, und daß die Dreieckspannung aus der Differenz der einen phasenabhängig gleichgerichteten, ungeglätteten Spannung des Drehmelders und einer zweiten Spannung gebildet ist, die aus der anderen phasenabhängig gleichgerichteten, ungeglätteten Spannung dadurch erhalten wird, daß die Halbwellen dieser Spannung mittels eines dem Gleichrichter vorgeschalteten RC-Gliedes in ihrer Phasenlage verschoben werden. Der Drehmelder besitzt zweckmäßigerweise zwei um 901 versetzte Statorwicklungen, von denen jeder Wicklung ein phasenabhängiges Glied nachgeschaltet ist, das zwei phasenabhängige Gleichrichter enthält, wovon jeweils dem einen ein Phasenschieber vorgeschaltet ist, und das die erforderlichen Steuerspannungen liefert. Die Dreieckspannung kann einem Schmitt-Trigger zugeführt werden, der einen im Gleichstromkreis eines Gleichstrom-Nebenschlußmotors liegenden Schalttransistor steuert.
• Liegt eine sinusförmige Halbwellenspannung geringer Amplitude als Steuerspannung am Eingang des Schmitt-Triggers, so -kann auf Grund der geringen Steilheit der Steuerspannüng der Schmitt#Trigger keine definierten Impulse formen, und damit geht die Proportionalität zwischen der Amplitude, der Steuerspannung und der vom Schmitt-Trigger erzeugten.Iinpulsbreite verloren. Dieser Mangel wird durch die Erfindung behoben, indem die sinusförmige Halbwellenspannung zu einer Dreieckspannung umgeformt wird. Diese Umformung geschieht durch überlagerung dei beiden Spannungen der phasenabhängigen Glieder.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 ein Blockschaltbild, mit dem der Weg der Steuersignale eines Motors für eine Koordinate veranschaulicht werden soll und F i g. 2 den Verlauf der Steuerspannung an drei Stellen des Blockschaltbildes nach F i g. 1.
• Der Drehmelder 1 besteht aus einem Rotor mit der Wicklung 2 und einem Stator mit den beiden gekreuzt angeordneten Wicklungen 3 und 4 und liefert z. B. über die Wicklung 3 die sinusförmige Komponente der Steuerung an das phasenabhängige Glied 5. Die gleiche Funktion erfüllt die Wicklung 4, welche die cosinusförmige Komponente der Steuerung an das phasenabhängige Glied 6 liefert. Die Glieder 5 und 6 enthalten je zwei phasenabhängige Gleichrichter, wovon jeweils dem einen ein Phasenschieber 7 vorgeschaltet ist. Das phasenabhängige Glied 6 hat zwei unterschiedlich pulsierende Ausgangsspannungen. Die eine pulsierende Gleichspannung des phasenabhängigen Gliedes 6 ist in ihrer Phase durch den Phasenschieber 7 um 901 gegenüber der anderen pulsierenden Gleichspannung verschoben. Diese um 901' phasenverschobene Spannung wird von der Ausgangsspannung des phasenabhängigen Gliedes 5 subtrahiert und die Differenzspannung einem Schmitt-Trigger 8 zugeführt. Der Schmitt-Trigger 8 steuert den Schalttransistor -9, der dem Motor 10 Rechteckimpulse von unterschiedlicher Breite in Abhängigkeit der sinusförmigen Komponente zuführt. Steht beispielsweise die Wicklung des Rotors 2 zur Statorwicklung 4 nahezu parallel, so erhält man an der Wicklung 3 nur eine kleine Amplitude, welche in das phasenabhängige Glied 5 eingespeist wird. An der Wicklung 4 erhält man fast die größtmögliche Amplitude, welche in das phasenabhängige Glied 6 mit dem Phasenschieber 7 eingespeist und als Spannung U, von der Ausgangsspannung U, des Gliedes 5 subtrahiert wird. Durch die Mischung der beiden Spannungen U, und U2 erreicht man, wie in F i g. 2 dargestellt, eine Dreieckspannung U., welche eine der betreffenden Komponente der Vorschubgeschwindigkeit proportionale Aussteuerung des Schmitt-Triggers 8 mit der verhältnismäßig kleinen Schwellspannung e ermöglicht.

Claims (3)

1. 'Patentansprüche: 1. Elektrische Steuerung für Werkzeugmaschineu mit konstanter, aus zwei,Koordinaten resultierender Vorschubgeschwindigkeit, insbesondere für Brennschneidemaschinen, bei welcher die beiden Komponenten der Vorschubgeschwindigkeit durch eine sinus- und eine cosinusförmig in der Amplitude entsprechend diesen Komponenten sich ändernde Wechselspannung gesteuert werden, die ein einphasig gespeister, induktiver Drehmelder liefert, dessen Achse entsprechend der jeweils vorgegebenen Vorschubrichtung verstellt wird, und die phasenabhängig gleichgerichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Komponenten der Vorschub--geschwindigkeit durch eine Impulsbreitensteuerung. gesteuert wird, die ihrerseits imMer...dann und so lange einen Impuls'abgibt, wenn und solange eine ihr zugef-uhrte,#-i)reieckspannung einen Schwellwert überschreitet, und daß die Dreieckspannung aus der Differenz der einen phasenabhängig gleichgerichteten, ungeglätteten Spannung des Drehmelders und einer zweiten Spannung gebildet ist, die aus der anderen phasenabhängig gleichgerichteten, ungeglätteten Spannung dadurch erhalten wird, daß die Halbwellen dieser Spannung mittels eines dem Gleichrichter vorgeschalteten RC-Gliedes in ihrer Phasenlage verschoben werden.
2. 2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmelder (1) zwei um 90' versetzte Statorwicklungen (3, 4) besitzt und jeder dieser Wicklungefi ein. phasenabhängiges Glied (5, 6) nachgeschaltet ist,- das zwei phasen# abhängige Gleichrichter enthält, wovon jeweils dem einen ein Phasensthieber (7) vorgeschaltet ist, und das die erforderlichen Steuerspannungen liefert. 3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreieckspannung einem Schmitt-Trigger (8) zugeführt wird, der einen im Gleichstromkreis eines Gleichstrom-Nebehschluß+ motors (10) liegenden Schalttransistor (9) steuert.
3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1018 967; »Technische Mitteilungen«, Hausmitteilungen det Schoppe und Faeser GmbH, Minden/Westf., Heft 4 vom Dezember 1959, S. 121 bis 134.