DE1563596A1 - Steuerungsanordnung zur Positionierung eines beweglichen Teils einer Arbeitsmaschine,insbesondere Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

3teueru.ngaanordn.ung zur Positionierung eines beweglichen Teils einer Arbeitsmaschine, inabesondere Werkzeugmaschine

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsanordnung zur Positionierung eines beweglichen Teils einer Arbeitsmaschine, insbesondere 'Yerkzeugmaschine, längs einer oder mehrerer Achsen, die von einer diskontinuierliche Positionierungsbefehle liefernden Programmeinheit gespeist wird und einen Interpolator aufweist, der in aufeinanderfolgenden Interpolationszyklen Positionierungainkremente errechnet und für jede der Achsen einen die Positionierung des beweglichen Teil3 durchführenden Servomechanismus speist«

Die bekannten Posibioniersteueranordnungen arbeiten mit zwei verschiedenen Steuerungsarten, nämlich der Positioniersteuerung zwischen zwei festen Punkten und der kontinuierlichen Positioniersteuerungο

Die erste Art der Steuerung gestattet die Verstellung des beweglichen Teils einer Maschine von einem Startpunkt zu einem folgenden Zielpunkt entlang mehreren Achsen gleichzeitig, ohne jede Möglichkeit, den zurückgelegten Weg zu

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^. ν w w ^r ** I ># w ^p *·

N^:3UO Unterlagen (Art. 7 § I Abs. 2 Nr. I Satz 3 des Anderungsges. v. 4. ·

steuern, wobei die Arbeitsvorgänge nur gos teuer t wer ei on, nachdem der bewegliche TeIL an jedem der programmierten Zielpunkte angekommen und zum Stillstand ge korn:« en ist (französische Patentschrift 1 42 5 745)·

Die zur Programmierung einer Positioniersteuerung zwischen zwei f us ten Punkten notwendige und hinreicr.eride Information besteht lediglich aus den Koordinaten je.iea folgenden Zielpunkte^ die von eirior Bedienungsperson unmittelbar in ein Programmelement, das im allgemeinen -xwa einem Lochstreifen besteht, dessen Aufzeichnungsträger die von der Zeichnung oder von vorbereiteten Plänen abgelesenen Koordinaten trägt, eingetragen werden, und zwar mittels eines die Koordinaten in Codezeichen übertragenden Lochers»

Die kontinuierliche oder stetige Stellung3Jteuerung gestattet jede Art von Arbeit gleichzeitig mit der Verstellung des beweglichen Teils der Maschine» Um eine Positionssteuerung entlang eines durchgehenden v/eges zu erzielen, so dass selbst komplizierte Arbeiten ausgeführt werden können, ist eine Information erforderlich, die aus den Koordinaten von hinreichend angenäherten Punkten und gegebenenfalls aus der Bewegungsgeschwindigkeit besteht» Bei den. bekanntesten stetigen Positionssteuersystemen (französische Patentschrift Nr· 1 442 360) wird diese Information auf einen Träger aufgezeichnet, der eine grosse Dichte der aufgezeichneten Daten zulä.iat, gewöhnlich ein Magnetband© Die Vorbereitung des aufgezeichneten Programms erfordert die Durchführung einer üeihe von Arbeitsgängen, die wie folgt kurz zusammengefasst werden können: Angenommen, die Bewegungen einer tferkzeugmaachine sind nach der i/erkstückzeichnung zu steuern, so stellt der Programmierer einen Plan auf., der ometriachen Daten

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(Hauptpunkte der abzufahrenden Strecke und Charakteristiken der jeweils zwei aufeinanderfolgende Hauptpunkte verbindenden Linien) und die technischen Daten (Vorsohubge-Hchwindigkeit, zulässige Beschleunigungen u. dgl₀) enthalte Diese Daten werden dann im Binärcode auf Lochkarten oder Lochstreifen übertragen, mit denen ein Elektronenrechner gespeist wird, der entsprechend den eingegebenen' Daten die zu allen aufeinanderfolgenden Punkten des gewünschten Programms gehörigen Daten ausgibt und sie auf den Träger aufzeichnete

Die Verwendung dieses bekannten Systems für eine stetige Positionssteuerung bringt eine schwierige und aufwendige Programmierung mit sich, weil es notwendig ist, externe Elektronenrechner zu verwenden. Insbesondere in kleinen Werkstätten, die nur eine oder wenige Maschinen mit einer stetigen Positionssteuereinrichtung haben, lasten die Programmierungskosten schwer auf den Arbeitskosten.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es vorgeschlagen worden (französische Patentschrift Nr<> 1 317 757), die stetige Positionssteuerung mit einem besonderen internen Rechenautomaten auszustatten, der mit einem Programm gespeist wird, das eine ausreichende Anzahl von beispielsweise in einen Lochstreifen eingetragenen geometrischen und technischen Daten aufweist, und der fortlaufend die Zwischenpunkte ausgibt, die zu der Weglinie gehören, welche die einzelnen Punkte des Programms verbindet₀ Dieser spezielle Rechner arbeitet als Interpolator<,

Me bekannten Ausführungsformen dieses Typs erfordern sehr komplizierte und aufwendige Einrichtungenο Ausserdem sind die Programmierungsmodelle nicht einfaoh genug, um Pro-

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grammierern anvertraut zu werden, denen ea an gründlicher Ausbildung fehlt, wie das in kleineren Betrieben gewöhnlich der Fall ist»

Ferner erfordert bei den bekannten Positionier-Steuerungsanordnungen dieser Art die Notwendigkeit, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung oder Verzögerung des beweglichen Maschinenteils nahe dem Startpunkt oder dem Zielpunkt zu steuern, die Verwendung besonderer Mittel zum Beschleunigen des beweglichen Maschinenteils am Startpunkt und zu seiner Verzögerung vor dem Zielpunkt, um Sprünge in den Steuervorgängen zu vermeiden (vglο "Die Elektrische Ausrüstung» 1963, Ur. 1, Seite 13). Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Positionier-Steuerungsanordnungen hinsichtlich der dabei bewirkten Annäherungs- und Anhaltevorgänge dessen beweglichen Maschinenteils am Zielpunkt besteht darin, dass diese Vorgänge mit Stellungsungenauigkeiten und Schwingungen des beweglichen Maschinenteils verbunden sein können«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Naohteile der bekannten Positionier-Steuerungsanordnungen zu vermeiden und eine solche Steuerungsanordnung anzugeben, die in der Lage iet, über einen geradlinigen Bahnabschnitt die Weglinie zwischen zwei aufeinanderfolgenden Punkten zu interpolieren, so dass trotz der Speisung der Positionier-Steuerungsanordnung mit intermittierend gelieferten Daten eine stetige Stellungssteuerung ermöglicht wird, ohne dass besondere Mittel für das Beschleunigen des zu verstellenden Maschinenteils am Startpunkt und für sein Abbremsen vor dem Zielpunkt erforderlich sind, ohne dass Sprünge, Schwingungen oder Lageungenau ig ke it en im Zusammenhang mit Geschwindigkeitsänderungen des zu verstellenden Maschinenteils auftreten

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können und ohne daaa besonders komplizierte, zusätzlich durchzuführende Programmierungsarbeiten erforderlich wären*

Brfindungsgemäaa wird diese Aufgabe bei einer Steuerungsanordnung der einganga angegebenen Art dadurch gelöat, dass der Interpolator einen Speicher, eine mit diesem verbundene, von der Programmeinheit gespeiste, arithmetische Einheit sowie eine Einstelleinheit aufweist, die entsprechend dem Inhalt dea Speichers unterschiedliche Bedingungen für die arithmetische Einheit einstellt, so dass der Interpolator den Betrag der in jedem der aufeinanderfolgenden Interpolationazyklen errechneten Positionierung sinkremente (Dx, Dy) zwecks steuerung der Geschwindigkeit dea beweglichen Teils modulieren kann»

Die srfindung'sgemässe Steuerungsanördnung kann auch krummlinige Bewegungen steuern, die eine gleichzeitige und koordinierte Bewegung des beweglichen Teils der Maschine entlang mehrerer Achsen erfordern» Auaaerdem bleibt der notwendigen Programmierung die Einfachheit und Unmittelbarkeit der Programmierung der Zweipunktsteuerung erhalten, da lediglich die Koordinaten von aufeinanderfolgenden diskreten Punkten entlang der Weglinie und die zulässige Höchstgeschwindigkeit entlang der Paare von aufeinanderfolgenden diskreten punkten verbindenden Linienabsahnitte programmiert zu werden brauchen» Ferner kann die Konstruktion des Interpolators gemäsa der Erfindung von höchster Einfachheit aein, so dasa die Gesamtkoaten der Steuerungaanordnung sehr niedrig liegen«

In der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausfiih— rungabeispiels der Erfindung wird dieae anhand der Zeich-, nungen näher erläutert» Es zeigen:

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Figo 1 ein Beispiel einer von der erfindungageinäsaen Anordnung geuteuer ten Bewegungabahn;

Figo 2, 3, 1· und b mögliche Gre£5ahwiniigkeLtadiagramme entlang einer yeraohiebungaachae der Anordnung gemäsa der Erfindung;

Fig» 6 die Zeitateueranordnung in dem Interpolator der erf indungagematjaen Anordimng;

Fig. 7 die α en Voracnub les Programmbanaej der erfindimgagemäaaen Anordnung steuernde üimieit;

Figo 8 eine in der erfindungsgeinäaaen Anordnung vorgesehene logische Schaltung zur Feststellung von Programmlesefehlern;

Figo 9 die Programmeinheit der erfindungsgemässen Anordnung;

Fig» 10 ein Ziffernzählwerk und einen Transcoder der erfindungsgemässen Anordnung;

Figo 11 einen Serienspeicher der erfindungu^emässen Anordnung ;

Fig» 12 den mit Leee- und Schreibregistern versehenen Informationsspeicher der erfindungsgemässen Anordnung;

Fig» 13 Z¹WeI Addierwerke der erfindungagemaaaen Anordnung ;

Fig» 14 eine logische Schaltung zur steuerung der Dateneingabe und der Berechnung de.-i Mindest inkremen ta in der erfindungsgemäsaen Anordnung;

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Figo 15 ein allgemeines Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung;

Figo 16 ein Zedtdiagramm der' von der Zeitsteuereinrichtung der erfindungsgemässen Anordnung gelieferten H-uptsignale;

Figo 17 und 18 die Anordnung der Bit in den Informationsspeicher-Registern der erfindungsgemässen Anordnung zu zwei verschiedenen Zeitpunkten;

Figo 19 ein Zeitdiagramm der Hauptsignale, die die Dateneingabe in den Interpolator der erfindungsgennissen Anordnung steuern;

Figo 20 und 21 Zeitdiagramme der Hauptsignale, die während der Eingabe von Geschwindigkeitsstellen bzw« von Koordinatenstellen in den Interpolator der erfindungsgemässen Anordnung vorhanden sind;

Fig. 22 ein Zeitdiagramm einiger Signale, die die Interpolations-Operationen in der Anordnung gemäss der Erfindung steuern;

Figo 23 und 24 logische Netzwerke, die die Berechnung des Geschwindigkeitsinkrements in dem Interpolator der erfindungsgemässen Anordnung konditionieren;

Fig« 25 ein Zeitdiagramm der Hauptsignale, die die Operationen des Interpolators in der erfindungsgemässen Anordnung steuern;

Figo 26, 27, 28, 29 und 30 logische Schaltungen, die die Operationen zur Veränderung der Beschleunigung in der erfindungsgemäasen Anordnung steuern^

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Allgemeine Beschreibung

Die erfindungsgemässe Steueranordnung ermöglicht die stetige Positioniersteuerung des beweglichen Teils einer vYerkzeugmaschine oder einer ähnlichen Maschine, z.Be einer Zeichen- oder Messmaschine, über einen für jede Achse getrennt vorgesehenen Servomechanismus, der in der Lage ist, den beweglichen Teil unter der Steuerung von in einem Programm gespeicherten und der Anordnung kontinuierlich gelieferten Positionierbefehlen in die richtige Stellung zu bringen©

In der folgenden Beschreibung wird auf eine Werkzeugmaschine Bezug genommen, in der dieser bewegliche Teil an zwei oder mehreren Achsen entlang verschiebbar isto Beispielsweise wird angenommen, dass Verschiebungen des beweglichen Teils an zwei Achsen (X, Y oder X, Z oder Y, Z) entlang möglich sindo Der bewegliche Teil kann das in bezug auf ein feststehendes Werkstück zu verschiebende Werkzeug der Maschine oder, umgekehrt, das in bezug auf das feststehende Werkzeug sich verschiebende Werkstück sein·

Es wird angenommen, dass der bewegliche Teil Verschiebungen längs einer ununterbrochenen Weglinie (die auf der Ebene der Achsen X und Y liegt) ausführt, die durch einen in geradlinige Abschnitte gebrochenen Linienzug approximiert wird, dessen Eckpunkte auf der idealen ununterbrochenen Weglinie liegen und von Punkten gebildet werden, die durch ein aufgezeichnetes Programm bestimmt werden· Somit bewegt sich der bewegliche Teil zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Punkten des Programms entlang einer geradlinigen Bahn (Fig. 1).

Die Vorbereitung des Programms wird in der gleichen Weise

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wie für eine Zweipunkt-Poaitioniersteuerung.ausgeführt» Pur jeden geradlinigen Abaohnitb P1-P2, P2-P3, ·*<> der Weglinie genügt es, die Koordinaten der Endpunkte und die Vorachubgeachwindigkeit anzugeben<>

Im allgemeinen kann die Vorschubgeschc/indigkeit am Anfang des registrierten Programms und allemal wenn ihr Viert modifiziert wird, angegeben werden, weil es genügt, den Interpolator der erfindungsgemässen Anordnung mit einem Informationsspeicher au versehen_p aus dem die Vorschubgeschwindigkeit für alle Absohnitte der .Ifeglinie, für die sie gültig ist, abgerufen, werden kann, Deshalb besteht das registrierte Programm aus einer Reihe von Programmblöcken, von denen jeder eine Folge von Datenzeichen folgenden Typs aufweist: IX - IV" - K1V - K2V - K3V - K4V - K5V IX-SX- K1X - K2X - K3X - K4X - K5X - K6X - K7X - IY IY - K1V - K2V - K3V - K4V - K5V - IY - SY - K1Y - K2Y K3Y - K4Y - K5Y - K6Y - K7Y - CR, wobei IY, IX, IY Bezugssymbole sind, die angeben, dass 3ich die folgende Information auf die Geschwindigkeit Y bzw<> die Achse X bzw» die Achse Y bezieht; die Zeichen SX und SY geben das algebraische Vorzeichen der zu der Achse X bzw«, Y des Zielpunkts des von dem beweglichen Teil zu durchfahrenden geradlinigen Wegabaohnitts gehörenden Koordinaten an; die Zeichen KIV bis K5V stellen die fünf Dezimalziffern einer den Wert der Geschwindigkeit V definierenden Zahl dar; die Zeichen KIX bis K7X bzw ο K1Y bia K7Y stellen sieben Deaimalziffem einer Zahl dar, die den Wert der Koordinaten definiert, die zu der Achse X bzw. Y dieses Zielpunktes gehören} GR ist ein Endblockzeichen, das das Anlaufen des Interpolators bestimmt, um den in der Daten·» folge desselben Blocks enthaltenen Poaitionierbefehl "auszuführen«..

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- ι υ -

Vor der Reihe von auf eine Versehiebeachse aich beziehenden Zeichen oder vor dem Zeichen (JR können besondere Zeichen AU 1 . AUlI eingesetzt; v/erden, um die ii^b^nfunktionen (Drehzahl'und Drehrlohtunj? .tau Spannfutters, Schmierung, automatischer Werkzeugwechsel usw») der iVerk zeugmas chine zu steuerno

Die sieben Zeichen KIX bij K7X bzw, KlY bL.; K'/Y gestatten die Darstellung von ha ζimaIwer ten der zw der Achse X bzw» f gehörenden Koordinaten zwischen 1 _/uli und 10 m, wobei diese ./erte ausreichen, um diese Koordinaten mit der gewöhnlich geforderten Annäherung voreinzustellen (Vorpositionierung) und um die Koordinaten der maximalen Bewegungsweite darzustellen» Auch die Zeichen K1V bis K5V sind weitgehend ausreichend, um die in Werkzeugmaschinen normalerweise verwendeten Geschwindigkeitswerte darzustellen, wie in der folgenden Beschreibung noch ausführlicher dargelegt wird«

Deshalb bestehen die in den Interpolator als einzigen Programmblock eingegebenen Daten nur l-.us der Vorschubgeschwindigkeit und aus den Koordinaten des Zielpunktes» Die weitere Information, die erforderlich ist, um den lieg. des beweglichen Teils zwicchen dem Startpualct und dem Zielpunkt linear zu interpolieren, wird von dem Interpolator gemäss der Erfindung in der im folgenden beschriebenen tfeise errechnet»

Die von dem beweglichen Teil der Maschine entlang einem geradlinigen v/egabschnitt zwischen einem ijtartpunkt Pl (i1, γ]) und einem Zielpunkt P2 (x2, y2) auszuführende Bewegung3art i3t im wesentlichen die folgende: von dem Startpunkt P1 wird der bewegliche Teil beschleunigt wer-

-] ι

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den, bis er die höchste zulässige Vorschubgeschwindigkeit erreicht; anscbliessend fährt er mit gleichbleibender Geschwindigkeit und schliesslich verzögert er seine Geschwindigkeit in einer bestimmten Entfernung vom Zielpunkt, um den Zielpunkt P2 selbst mit !fallgeschwindigkeit zu erreichen* Diese Art der Bewegung ist in Figo 2 dargestellt» in der nur auf die Bewegungen entlang der Achse X Bezug genommen wird, die auf der Abszisse angegeben sind, während die Vierte der Geschwindigkeit VX entlang dieser Achse in dem durch die Koordinaten x1 und x2 tezeichneten Abschnitt auf der Ordinate angegeben sind© Ein entsprechendes Diagramm gilt auch für die Verschiebung entlang der Achse Yo Gemass einer bevorzugten Ausführuiigsform der Erfindung werden die Abschnitte zwischen den Koordinaten x1 und xa sowie zwischen den Koordinaten xv und xd mit konstanter Beschleunigung bzw,» mit konstanter Verlangsamung zurückgelegt· Um den zwischen zwei Punkten P1 und P2, die die Enden eines als geradlinig programmierten Abschnitts darstellen, zurückgelegten Y/eg tatsächlich geradlinig zu machen, muss das Verhältnis zwischen den Inkrementen dx, dy der beiden Koordinaten χ und y> die in dem gleichen Zeitabschnitt erzielt werden, stets gleich dem Verhältnis der zwischen den beiden Endpunkten liegenden und an den Achsen X, Y (Figo 1) entlang gemessenen Strecke (x2 - x1) und (y2 - y1) sein, doho

dx x2 - x1
dy y2 - y1

wobei dx und dy die Inkremente der Koordinaten x, y (Positionsinkremente) angeben, die sich in dem erwähnten Zeitabschnitt ergebene Deshalb stehen auch die momentanen Geschwindigkeiten sowohl als auch die momentanen

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Beschleunigungen entlang dieser beiden Achsen in demselben Verhältnis zueinander

Um den geradlinigen Weg zwischen P1 und P2 mit einer Vorschubgeschwindigkeit gemäss dem Diagramm der Figo 2 zurückzulegen, ist es notwendig, eine Reihe von Berechnungen durchzuführen, die von dem Interpolator entsprechend den im folgenden näher erläuterten Kriterien ausgeführt werden»

Der Interpolator arbeitet zyklisch, wobei DT die konstante Zeitdauer eines Interpolationsumlaufs isto

Zuerst soll die Bewegungskomponente entlang der Achse X untersucht werden_o Dabei soll angenommen werden, dass x1 die Koordinate des Startpunktes P1 der von dem beweglichen Teil zurückgelegten geradlinigen Strecke, x2 die Koordinate des Ankunftsendpunktes P2, xn die Koordinate desjenigen Punktes auf der Weglinie zwischen P1 und P2_t an dem sich der bewegliche Teil in dem Augenblick Tn befindet, in welchem der n-te Interpolationsumlauf beginnt, Dam das Inkrement von xn während des (n - Ie) Interpolationsumlaufs (dieses Inkrement , das später als Positions inkrement bezeichnet wird, ist der Momentanen Geschwindigkeit Vx entlang der Achse X annähernd proportional, da DT konstant ist), hx das Inkrement von Dxn während eines Interpolationsumlaufs in der Beschleunigungsphase T1 und in der Verlangsamungsphase t3 (dieses Inkrement ist der momentanen Beschleunigung entlang der Achse X annähernd proportional, da DT konstant ist) und DxM eine vor Beginn der Interpolation festgelegte Konstante ist, die das für die Koordinate xn höchstzulässige Inkrement, doho» nach den vorangehenden Ausführungen,

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die-hochstzulässige-Geschwindigkeit: entlang den Achsen X, VxM, angibt ο-Während der gesamten Bahnint erpolationv zwisehen, xi und x2 muss der Interpolator die Bedingung

Pxn x2i- x1 A₁-V

Da f ^u/

erfüllen» um die Weglinie geradlinig zu machen»/

Während der Anfangsphase Tt (J¹Ig₀ 2) konstanter Beschleunigung arbeit et d er Interpolator auaserdem nach: den folgenden Formelns

Dx(n+1) « Dxn-i-hxi (2)

* xn + Dx(n-hi)

Die Pormel (3) legt fest* welohe Position x(n+i) der bewegliche Teil am Ende des n-ten Interpolätionsumlaufs einnehmen-muss,, und zwar auf der Basis der zu Beginn dieses Umlaufs eingenommenen Position xn_ö

Die Formel (2) bestimmt auf der Baals des Poaitionsinkrements wäJtirend des vorhergehenden Interpolationsumlaufs den Wert des in dem gegenwärtigen η-ten Interpolationsumlauf zu verwendenden Positionsinkrementa (doh· Geschwindigkeit) Dn(n+1)·

Da hx konstant ist, ist es klar, dass die Formel (2) gewährleistet^ das3 die Wegatrecke (xa-xl) mit einer mit hx veriiältniaglelQhen konstant en Beschleunigung zurückgelegt wird»

Während dieser Anfangsphase Tl werden ausser den durch die Formeln (1), (2) und (5) bezeichneten Operationen

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noch weitere Operationen ausgeführt» um einige Daten zu errechnen, die zur Bestimmung der Zeitpunkte notwendig sind, an denen in dem Schaubild der Figo 2 gungsänderungen stattfinden

η n-1
'> I Dxn « > . jteat-f DxiB; (4)

3 Dxn + Dxn mixn, (5)

X2 - Xn » Rxn (6)_;

DxM (7)

Die Operation (4) definiert den /ert der von dem bewaglichen Teil vom Startpunkt xi dea in Rede stehenden geradlinigen tfegabschnitt3 bis zum Ende des·-(n-1-·) lationsumlaufa zurückgelegten progressiven Diatanz. xn - x1 « } Dxni die von der am Ende des (n-2.) Dolationsumlaufs zurückgelegten progressiven Distanz·._■ Din und von dem in dem (n-1·) Interpolationaumliau^f

erfolgten Poaitionsinkrement abgeleitet ist*

Die Operation (5) definiert den #ert einer fiktiven· Distanz Pn, die der um das letzte Inkrement Daoa der

Koordinate χ angewachsenen progressiven Diatanz.

η
> [Dxn. β xn-x1 gleich ist»

Die Operation (6) definiert den tfert Rna der Distanz, die von dem beweglichen Teil am Ende:■· de.e (nr-1 Interpolationsumlaufa noch zurückzulegen iät,, damit es den Endpunkt x2 erreicht»

Ausserdem wird während der gesamten bei konstanter Beschleunigung verlaufenden Phase T1 für jeden Interpolationaumlauf die Vergleichsoperation (7) ausgeführt, doho es wird geprüft, ob die augenblickliche Geschwindigkeit (Positionsinkrement) Dxn die höchstzulässige Geschwindigkeit DxM, doho VxM, überschritten hat oder nichto

Ausserdem werden von dem Interpolator während der Phase T1 den Operationen (4), (5), (6) und (7) analoge Operationen für die Achse Y ausgeführt, die man durch einfache Substitution von χ durch y aus (4), (5)» (6) und (7) erfaält©

Die Anfangsphase T1 konstanter Beschleunigung endet am Ende des Interpolationsumlaufs, in dem sich die Ungleichung (7) entweder für die Achse X oder für die Achse Y ergibt·» Genauer gesagt, die Phase Tt endet am Ende desjenigen Iuterpolationsumlaufs, in welchem für die Achse X oder Y auf der Basis der Formel (2) ein Inkrement DxM bzw© DyM errechnet worden ist, das grosser als das höchstzulässige Inkrement DxM bzw. DyM ist ο Im weiteren Verlauf dieser Beschreibung soll das am Ende der Phase T1 errechnete letzte Inkrement mit DxnM bzwo DynM (das sind die erreichten Geschwindigkeiten) bezeichnet werden* Es ist zu beachten, dass die Endinkremente DxnM und DynM die maximalen Inkremente DxM bzwo DyM um einen Betrag übersteigen können, der nicht grosser als das maximale Inkrement hx bzwo hy istc Mit anderen Worten, die Phase Tt endet, wenn die höchstzulässige Geschwindigkeit VxM bzw ο VyM auf der Achse X bzwo Y erreicht worden isto

Ferner ist zu beachten, dass es in Abhängigkeit von der Bahnneigung gegenüber den Achsen und von der möglichen

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Verschiedenheit der für die beiden Achsen zulässigen Höchstgeschwindigkeit vorkommen kann, dass die Ungleichung (7) für die Achse X oder die Achse Y schon vorher eintritt»

Am Ende der Phase T1 repräsentiert die auf der Basis der Formel (4) erhaltene SummeV^Dxn die gesamte am Ende

des Interpolationsumlaufs entlang der Achse X zurückgelegte Distanz (xa-xi), auf der die zulässige Höchstgeschwindigkeit entlang der Achse X bzw ο Y erreicht oder überschritten wurdeo

Die Distanz (xa-xi) stellt somit die Distanz dar, die zurückgelegt werden musste, um bei konstanter Beschleunigung die Höchstgeschwindigkeit zu erreichen.

Der Wert PnM der fiktiven Distanz Pn, der der gemäss Formel (5) verlängerten Distanz (xa-x1) entspricht, wird am Ende der Phase T1 in einem speziellen Register gespeicherte

Auf die Anfangsphase T1 konstanter Beschleunigung folgt (siehe Figo 2) die Phase T2 konstanter Geschwindigkeit, in der der bewegliche Teil mit einer Geschwindigkeit gleich DxnM für die Achse X bzw· DynM für die Achse Y fortsetzt, die er am Ende der Phase T1 erreicht hat*

In der Phase T2 führt der Interpolator die folgenden Operationen au st

x(n+i) m χα + DxnM (3»)

X2 - xn « Rxn (6)

Rxn < PxnM (8)

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Die Formel· (3*) entspricht der Formel 3₉ mit dem einzigen Unterschied, dass das Positionainkrement in den aufeinanderfolgenden Interpölationaumläufen konstant und gleich DxnM ist, so dassdie Geschwindigkeit ebenfalls konstant

Die Formel (6) iat schon erläutert worden»

Die Ungleichheit (8) wird ermittelt, indem für jeden Interpolationsumlauf die zur Erreichung des Endpunktea x2 noch zurückzulegende restliche Distanz Rxn mit der in dem Register gespeicherten fiktiven Distanz PxnM verglichen wird*

Die Phase -T2 konstanter Geschwindigkeit endet am Ende des Interpolationaumlaufs, in welchem die Ungleichheit (8) zumerstenmal auftrifrt»

Der Phase T2 konstanter (resehwindigkeit folgt (Figβ 2) die Phase Έ3 konstanter Verlangaamung, in der der bewegliche Teil mit dem gleichen absoluten Beschleunigungawert (für die beiden Achsenmit hx bzw» hy Yerhältnisgleich) langsamer wird, der schon inder Beachleunigungsphase Έ1 verwendet wurde»

In der Phase Ϊ5 füihrt der Interpolator die folgenden Operationen aus* . : , ■ .

-- bx

Jlxn <^ 1 xm

Die Operation (2*) entsprioht» ätbgeaiehen von demIForzei chen: des &eschwindigkeitainfcremeⁱntia hr_ti]der lormel (2)«>

Die Vergleichsoperation (9) wird ausgeführt, um auf eine später erläuterte v/eise das Ende der Phase konstanter Verlangsamung festzulegeno

Der Vergleich (8) zur Festsetzung des Beginns der Verlangsamung wird ausgeführt, indem die fiktive DJaStaÄZ PxnM, die auf die im Hinblick auf die während der .Beschleunigung zurückgelegte Distanz schon erwähnte W_feise vergrössert wurde, anstelle der letztgenannten Distanz in Betracht gezogen wird, und zwar weil es eine Aufgabe der Erfindung ist, den beweglichen Teil gegen die Möglichkeit zu sichern, die Exposition (x2, y2) mit einer anderen Geschwindigkeit als Null zu erreichen und damit in unzulässiger V/eise über den Ankunftspuiikt P2 hinauszufahren» In einer Zweipunktsteuerung hätte die>^r3 keine folgen, doch sollte es im vorliegenden Pail vermieden werden, weil die gesarate Bewegungabahn gesteuert werden soll, da sie beispielsweise zurückgelegt v/ird, um ein Profil auszuschneiden. Es sei darauf hingewiesen, dass es zur Vermeidung der erwähnten Möglichkeit nicht genügt* die Interpolation abzubrechen und einen Haltebefehl an den beweglichen Teil zu senden, sobald die Dia tanz (x2-xn) kleiner als die gewünschte Annäherung wiscU tatsächlich kann die zu diesem Zeitpunkt der Verlai^saaiingsphase erreichte Geschwindigkeit noch so hoeh sein, dass der verbleibende Platz zum Anhalten nicht ausreicht· Dagegen ist es zur Vermeidung dieser Möglichkeit natw-andig, wie es bereits getan wurde, für die VerlangaafflungfpJjaae eine Distanz vorzusehen, die der in der Bese,hlei*nigung3-phase zurückgelegten Distanz plus eines Sicherheitsraums entspricht und zum Anhaltem Da die Koordinate xn in der Phase 12 konstanter Sescsh/rtndigkeit um die Inkremente DxnM zunimmt, darf dieser.zusätzliche Raum nicht kürzer als DxnM sein»

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Da der Beginn der Phase l^l3 durch Anwendung des mit (8) bezeichneten Vergleichs bestimmt wird (doho die Verlangsaming beginnt, sobald die Distanz vom Ankunftspunkt P2 kürzer als die in der Beschleunigungaphase plus DxnM zurückgelegte Distanz ist), hat der bewegliche Teil der Maschine somit Zeit, seine Verlangsamung zu vollenden, bevor er den Endpunkt P2 passiertο Genauer gesagt, wenn die Phase konstanter Beschleunigung bis zum Anhalten verlängert v/ird, würde der bewegliche Teil den Ankunftspunkt P2 nicht erreichen und einen Stellungsfehler aufweisen, der höchstens -DxnM für die Koordinate χ und -Dynlsä für die Koordinate y beträgtβ

Deshalb ist es erforderlich, die Phase konstanter Beschleunigung nicht bis zum Anhalten zu verlängern, sondern, vorher abzubrechen und durch eine langsame Bewegung zu ersetzen, mit der er sioh dem Endpunkt P2 näherte

Ss wäre möglich, diese langsame Annäherungsbewegung solange auszuführen, bis die restliche Distanz x2-xn (bzw© y2-yn) einen Grenzwert erreicht, der niedrig genug ist, um die erforderliche Positionsgenauigkeit zu bekommen, und in diesem Moment die Interpolation abzubrechen< >

Wenn aber die Geschwindigkeit der Annäherungsbewegung zu niedrig gewählt wurde, geht zuviel Zeit verloren* Wenn diese Geschwindigkeit dagegen zu hoch gewählt wird, kann es vorkommen, dass der Endpunkt während der Annäherungsbewegung passiert wirdo Dieser Nachteil kann sich einstellen, weil das Beharrungsvermögen dea beweglichen Teils kein rechtzeitiges Anhalten zulässt, nachdem festgestellt worden ist, dass die restliche Distanz (x2-xn) kleiner als der vorher festgesetzte Grenzwert ist, und weil das in

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einem Interpolationsumlauf ausgeführte Positionsinkrement Dxn hoher als die erforderliche Positionsgenauigkeit ist, so dass es vorkommen kann, dass der bewegliche Teil während eines einzigen Interpolationsumlaufs, zu dessen Beginn er den Endpunkt noch nicht mit der gewünschten Annäherung erreicht hat, diesen Endpunkt passiert, ohne dass es möglich ist, dieses Vorbeifahren wahrzunehmen

Eine bessere Lösung ist in Figo 2 dargestellt, nach der die Annäherungsbewegung in zwei Phasen T 4 und T5 unterteilt wird«

Die Phase T4 beginnt bei Eintritt der Ungleichheit (9)» In dieser Phase T4 führt der Interpolator die folgenden Operationen ausi

x(n+i) « xn + Dxnf (3")

x2 - xn < 16 /tun (10)

Die Operation 3 * * ruft die Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit "Vxf hervor, d»h· mit konstanten Positionsinkrementen, die dem Inkrement Dxnf am Ende der Verlangsamung sρhase, doh« beim erstmaligen Eintreten der Ungleichheit (9), entsprechen«,

Die Vergleiohsoperation (10) endet am Ende der Phase T4·

In der Phase T5 tätigt der Interpolator die folgenden Operationen:

X(n+1) « BDi + hi (3¹¹¹)

X2 - xn <^ 1 yum (10*)

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Die Operation (3'^rl) erzeugt die Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit, die Vxo»hx/DT entsprichtο Die Wahl dieses Geschwindigkeitswertes ist,-wenn auoh nicht notwendig, so doch zweokmässigo

Die Vergleichsoperation (10·) hat das Ende der Phase T5 und somit auch das Ende der gesamten Interpolation zur FoIgeο

Daraus ergibt sich, dass die Phase T3 endet, wenn während der Verlangsamungaphase eine ausreichend niedrige Geschwindigkeit erreicht wird, ZoB» eine Geschwindigkeit, die gemäss (9) einem Inkrement entspricht, das den Wert 1 /um hat und sich in einem Interpolationsumlauf ergeben hat» Ebenso ist es klar, dass die Phase T4 endet, wenn der bewegliche Teil eine vorher festgelegte Distanz vom Endpunkt P2 erreicht hat, wobei diese Distanz gemäss Formel ("IQ") beispielsweise den Wert 16 >um hat, und dass die letzte Phase T5 endet* wenn der bewegliche Teil gemäss Formel (TQ¹)-vom Endpunkt aus eine Distanz erreicht, die kleiner als die gewünschte Genauigkeit (angenommen gleioh 1 >um) ist»

Nachdem der bewegliehe Teil eine Position erreicht hat, die weniger als 1 /um (erforderliohe Genauigkeit) von dem Endpunkt entfernt ist, wird die Interpolation, wie schon beschrieben, unterbrochen und der bewegliche Teil kann in seiner Stellung mit bekannten Mitteln, wie ZoB· einer Bremsvorrichtung oder einer mechanischen Klemmfeststellung, arretiert werden«» Doch wird der bewegliche Teil vor— zugsweise von dem mit stetigen Poaitionsbefehlen gespeisten Servomechanismus selbst in seiner Stellung festgehalten* Zu diesem Zweck kann der Positionsbefehl sowohl aus den

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letzten während der Interpolation berechneten Koordinaten als auch, vorzugsweise, aua den vom Programm gelieferten Koordinaten des Endpunktes P2 bestehen«)

Ausser dem in Fig» 2 dargestellten Pail können je naoh der zwischen den Punkten P1 und P2 zurückzulegenden Distanz auoh andere Fälle eintreten.» Figo 3 zeigt den Fall, in welchem die mit konstanter Geschwindigkeit VxM ausgeführte Bewegung im Geschwindigkeitadiagramm fehlt, weil die die Verlangsamungsphase einleitenden Bedingungen vor dem Ende der Beschleunigungsphase eintreten© Deshalb weist die Verschiebung dea beweglichen Teils der Maschine zwischen den Positionen x1 und x2 eine zwischen den Positionen x1 und xa liegende erste Beschleunigungsphase von einer Dauer T1 auf, an deren Ende die erreichte Geschwindigkeit niedriger als die zulässige oder dieaer gleich ist, sowie eine zwischen den Positionen xa und xd liegende zweite naohfolgende Verlangsamungsphase von einer Dauer T3· Diesen Phasen folgen die Phasen T4 und T5, deren Geschwindigkeit konstant ist und von Phase zu Phase niedriger wird, wie in dem in Fig» 2 dargestellten FaIl₀ Die Position xa wird durch den Eintritt der Verlangsamungsbedingung (8), doho

x2 - xn <ζ ( 2ZZ Vxn) + Dxn,-

oder durch den Eintritt der entsprechenden Bedingung für die Achse Y bestimmt·

Fig» 4 zeigt den Fall» in welchem die Distanz (x2-x1) grosser als 16 /am ist, und zwar v^ährend gleichzeitig auch die Ungleichung (9) gültig ist: unter dieser Bedin-

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gung wird eine Beschleunigungsphase von x1 bis xa ausgeführt, der eine Phase konstanter Geschwindigkeit Vxf folgt, die ein Positionsinkrement Dxnf aufweist, das konstant und dem letzten Inkrement Dxn der Beschleunigungsphase gleich ist β Anschliessend, wenn die Bedingung (10) durch die Gegenwart des beweglichen Teils in der Position xe erfüllt ist, erfolgt eine Phase konstanter Geschwindigkeit von xe bis x2, in der Dxn = hx ist©

Figo 5 zeigt den Fall, in welchem die Differenz (x2-x1) kleiner als 16 yum ist· Hierdurch ist die Bedingung der Ungleichheit (1.0) unmittelbar erfüllt, so dass die Bewegung zwischen x1 und x2 mit konstanter Geschwindigkeit Vxo erfolgt₉ da Dxn = hx isto

Damit sind die die Interpolation bestimmenden Kriterien aufgezeigt wordene

Die Werte DxM und DyM, die der zulässigen Höchstgeschwindigkeit des beweglichen Teils entlang der Achse X bzw» Y proportional sind₉ werden, wie schon erläutert, als Daten von der Programmeinrichtung gelieferte Dagegen werden die Werte hx und hy, die der Beschleunigung entlang der Achse X bzw© X während der Phasen konstanter Beschleunigung und konstanter Verlangeamung proportional sind, aus den Programmdaten errechnet, und zwar aus den Koordinaten der Endpunkte jeder geradlinigen Wegstrecke» wobei zu beachten ist, dass diese Werte immer niedriger sein sollten als der der höchstzulässigen Beschleunigung entlang jeder Achse entsprechende Wert* Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann diese Höchstbesohleunigung unter mehreren Werten ausgewählt werden, und zwar je nach Art der verwendeten Masohine und der auszuführenden Arbeit, wie noch erläutert werden wird«

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Bei der Berechnung der Werte hx und hy, die in der jetzt zu beschreibenden Ausführungsform auch dem tfert dee maximalen Inkrements entsprechen» das den Koordinaten xn bzw» yn in einem Interpolationsumlauf zugeteilt werden kann, wird auch die gewünschte Winkelgenauigkeit für die von dem beweglichen Teil zurückzulegende geradlinige Bahn berücksichtigte Es ist in der Tat zu beaohten, dass, wenn die Bahn durch eine Interpolation zurückgelegt wird, die man durch Summierung von Positionsinkrementen Dxn_r Dyn erhält, welche ein Vielfaches der Werte hx und hy sind, ,leder Fehler in der Anfangsbereohnung von hx und hy die Bahn wohl noch geradlinig aber nicht mit der richtigen Neigung gegenüber den Achsen X und Y verlaufen lässt ₉ da die Bedingung (1) stets erfüllt ist; unter dieser Bedingung fällt der von dem Interpolator errechnete Endpunkt der Bahn nicht mit dem programmierten Endpunkt zusammen» Wenn der Abstand zwisohen diesen beiden Endpunkten die entlang jeder Achse hochstzulässige Poaitionsungenauigkeit nicht überschreiten soll, wird es notwendig sein, die Berechnungsgenauigkeit für hx und hy zweGkmässig zu begrenzen»

vYenn die höchstzulässige Ungenauigkeit von 1 /um auch am Ende einer Verschiebung P2-P1, die der grösstmöglichen Verschiebung, nämlich 10 m oder 10' yum entspricht, eingehalten werden soll, ist es erforderlich, die Inkremente hx und hy der Koordinaten xn bzw· yn mit einer Annähe-

—7
rung von 10 /um (d»Jh«, in Binärschreibweise, mit einer

Annäherung von 2 ^ /um) zu bestimmen·

Um die Berechnung der Werte hx und hy so durchzuführen, dass

a) ihr Verhältnis gleich > ^{d#iu die} Formel (1) erfüllt ist,

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b) diese Werte mit einer Genauigkeit bestimmt werden, die ausreicht, um die erforderliche i/inkelgenauigkeit der Bshn zu gewährleisten,

c) diese >/erte kleiner als der der hö chat zulässigen Beschleunigung entsprechende tfert sind,

werden die folgenden Operationen ausgeführt»

Zunächst werden die Grösaen (x2-xi)H und (y2-y1)H "berechnet, v/obei (x2-xi) und (y2-yi) durch reine, aus jeweils 24 Bits bestehende Binürziffern verkörpert werden,

—24 ao daas ihr ,'/ert mit einer Genauigkeit von 2 bestimmt wird, mit der, wie schon gezeigt, die Bedingung b) erfüllt wird; H ist eine dimermionalose Konstante, die einer Potenz von 2 entspricht, wie beispielsweise (x2-xi)H und (y2-yi)H mit Sicherheit kleiner als das für die Maschine hochstzulässige Geschwindigkeitsinkrement (Beschleunigung) sind, wobei das letztgenannte Inkrement, wie schon erwähnt, eine an einem Kommutator der Maschine einstellbare Konstante ist»

Anschliessend werden die beiden Grossen (x2-x1)H und (y2-yl)H gleichzeitig und wiederholt mit 2 multipliziert , bis eine der beiden Grossen den der Höchatbeschleunigung entsprechenden Wert annimmt»

Es ist klar, das3 die Grossen in diesen aufeinanderfolgenden Multiplikationen mit 2 weiterhin die Bedingung a) erfülleno Doch erfüllen diese Grossen auch weiterhin die Bedingung b), vorausgesetzt, dass während der Durchführung der folgenden Multiplikationen keine Binärziffer verworfen wird ο

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Ebenso klar ist es, daa3, wenn die aufeinanderfolgenden Multiplikationen zu dem vorherbestimmten Zeitpunkt angehalten werden, die Bedingung c) erfüllt ist»

in einer bevorzugten Ausführungaform weist die Anordnung gemäas der Erfindung eine Programmeinheit (Fig» 15)» wie beispielsweise einen streifenleser 57 auf, der einen Interpolator 100 speist, welcher im wesentlichen als Digitalrechner ausgebildet ist» Der Interpolator speist einen Digital-Analog-Umsetzer, der seinerseits den Servomechanismus 102, 103 und 104 speist, welcher den beweglichen Teil entlang der Achsen X, / bz.v» Z in die richtige Stellung bringt, wenn angenommen wird, dass die '/Werkzeugmaschine drei zu steuernde Achsen aufweist»

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Arbeitsweise der erfindungagemüssen Anordnung einen Zeitabschnitt, in dem die Programmeinheit 57 die vorstehend beschriebenen Daten in den Interpolator 100 eingibt, d_eh» die Koordinaten x2 und y2 des Endpunktes P2 der Bahn sowie die Höchstgeschwindigkeit DxM und DyM₉ mit der diese Bahn zurückzulegen iste In diesem Zeitabschnitt befindet sich der bewegliche Teil noch an dem ütart- oder Ausgangspunkt Pl₀ Diesem Zeitabschnitt folgt ein zweiter Zeitabschnitt, in dem der Interpolator 100, v/ährend der bewegliche i'eil und die Programmeinneit sich noch im Ruhezustand befinden, aie Berechnung der ./erte hx und hy ('ieschwindigiroitainkrt-mente) auf der Basis aer vorerwähnten Kriterien vorbereitet» Ea folgt ein dritter Zeitabschnitt, in dem die entsprechende Interpolation ausgeführt wird, während die ProgrammeinheLfc 57 noch unwirksam ist» In dienern dritten Zeitabschnitt iat der Interpolator 100 wirksam, um die Verstellung des beweglichen Teils in der reellen Zeit zu steuern.

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BADORIGINAL 9098A9/Q602 —~~*

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Genauer gesagt, die Servomeohaniamen 102, 103 und 104 sind Stellmechanismen, die naoh Empfang eines Positionsoder Stellbefehls in der Lage sind, den beweglichen Teil in die durch den Befehl bezeichnete Stellung zu bringen, wobei die momentane Geschwindigkeit und Beschleunigung der Bewegung durch den Momentanwert des Stellungsfehlers bestimmt werdeno Die Stellmeohanismen und die Art ihrer Speisung durch den Digital-Analog-Umsetzer 101 sind im wesentlichen von dem in der deutschen Patentanmeldung 0 1i 720 VlIIb/21c der Anmelderin vom 7 ο Oktober 1964 beschriebenen Typ₀

Somit ist es offensichtlich, dass, gemäss der Erfindung, die Servomechanismen ihre Stellbefehle mit einer Geschwindigkeit erhalten, die von der Geschwindigkeit der Aufeinanderfolge der einzelnen Interpolationaumläufe abhängt*»

In einer bevorzugten Ausführungsform ist jede Verstellachse mit einem Digital-Aßalog-umsetzer versehen, dessen" Eingang mit dem von dem Interpolator errechneten Ziffernsignal gespeist wird und dessen Ausgang ein analoges Steuersignal an einen Wandler liefert, der die Bewegung des beweglichen Teils der Maschine entlang der entsprechenden Verschiebungsachse steuerte

Wenn der Wandler ein zyklischer Positionsmesswertumwandler ist, dann genügt es, um den beweglichen Teil der Maschine in die richtige Stellung zu bringen, in jedem Zyklus oder jeder Teilung des Messwertumwandlers die absolute Position numerisch genau zu bestimmen«· Die Verwendung eines Umlaufmesswertwandlers für jede Verschiebungsachse ermöglicht es, die Anzahl der Binärziffern zu reduzieren, die erforderlich ist» um alle möglichen Stellungen

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des beweglichen Teils auf der Achae darzustellen» rfenn beispielsweise ein Messwertumwandler von dem in der USA-Patentschrift 2 799 833 beschriebenen Typ verwendet wird, der eine feste mehrpolige Windung und zwei mit dem beweglichen Teil der %isohine verbundene bewegliche Windungen aufweist» kann die Position des beweglichen Teils durch die in elektrischen Winkeln ausgedrückte Relativverschiebung zwischen der festen Windung und den beweglichen Windungen dargestellt werden«, Wenn angenommen wird, dass die Polteilung der festen Windung 2 mm beträgt und für die Position eine Annäherung von 1 yum erwünscht ist, werden die zwischen 1 yum und 2 mm liegenden Positionen durch die 10 niedrigsten geltenden Binärstellen der den Wert der Koordinate repräsentierenden Zahl ausgedrückt, während die anderen am meisten geltenden Binärstellen dieser Zahl bei der Darstellung der Position auf der betreffenden Achse ausser acht gelassen werden können, weil sie lediglich die Anzahl der vollen schon zurückgelegten Teilungen des Positions-Messwertumwandlers angebene

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform, in der die Anzahl der notwendigen Digital-Analog-Umsetzer reduziert werden soll, kann ein einziger Umsetzer für alle Ver,-., + Schiebungsachsen verwendet werden» In diesem Pail ist es erforderlich, die Informationssignale nach der bekannten Zeitaufteilungstechnik an den zu den verschiedenen Verschiebungsachsen gehörenden Wandler zu senden» Das heisst, die Achsen werden zyklisch adressiert, um ihnen die entsprechenden Signale zu senden; folglich werden die zu demselben Zeitpunkt gehörenden Informationssignale an aufeinanderfolgenden Zeitpunkten an die verschiedenen Achsen geleitet» Dies ist in Figo 15 symfcoliscii dargestellt, in der die Schalter 105X, 105Y und 105 Z zyklisch

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r zu

die ^enalte?· #&X,· 106Y und 1062 elaeft- ^. gesehiosaeil·· I^ercten-·? ufli die

einmal auf dön Fall. "ώί-t mir" zviei

Ϋ wcia X fflJÖ7fe&&imin^;e]ad iai; äii bem£rlt£ii,v dass e?s fclär daä's en "'iia? ef^ia Zeit-äxtfteiluirgäsy&i/öDi vo-rfcomnrt ^ daäs dör der' itö'ördiiraiteK ya düroH den einzigen Higital-Än-älög^

TÖ1^; ait einiger Verzögerung, an den Wandler dea έίΐι -äef k^tiä& Ϊ" gehÖr'eödeÄ S-tellmeo-ianisiimla gesendet wird^ naöfee# dοι Wert der Koordinal xri an den fandler dea zu tfer "-A-^sFe-' ■% gehörenden S^feilnfe^föäöianitta geseridet wurde· tira d'ie^-e^ Ifer^ögerung' zu kösri)^reinoie^;ren_r wird in Jedem InterliOIaiiionfiFUiiliauif zu deitt für' äi& Bioördinafe yn ecrre'6hne*en Wert ii» ^rVefciJurin^rement addierijy "frevor dieaer ".fert an l&± äea über den "tiüse^zer 101 mit ά&ν A&h&e Y in fe%end;eö otellffie^fcaaiismua ge-s end ei/ wird» Bei-'e ^eirägt diÄe^ö¹ Körr'e&tairinfcrement la einem ιϊηΐέϊί! lieaanrieft-enett FaQ:!# in dem die Verzögerung: §in^?eÄ BräliS&ffi %Mer^öiäiiiiöttauMiaiuf^;efitäp*ieh"& _f U,5 Dyn·>.

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wird* ä#3^öfifi#l tiiid dfenä wirdf der f er* |eder die SⁱuaM '(ff)" i3Öferläo^sfe dä^aiölleiiiöri ÄtÄäfatelle- duröh Z

M e ti si \ niÄrhir ^v"fifr feti EaU mit nur zw ©i Veraefci efcung'a ä&ti§en X mM.t entwieiei*(iÄ irgufieÄfe jffim&ci direkt äw£ ^UQf fäll ϊΜ f dr et fer ^läbh± tämgääiiÜäiM t*.. Ί tmä ' % wercEeK»

Genauer gesagt, eine 'äet' ftyriftel (T) analoge Formel muss von den Koordinaten xn u?nd' M erfüllt werden * Au.-äö'erd-efi wird die Koordinate zia allen Operationea imu VergleiÄöa unterzogen, bevor sie in deaf Beschreibung dtea In4©T?;palationsverfahrens untörsue'ttt wird·* In #em fall- Alt i*'ed Achsen erfolgt auaserdeiB an BeMen Aeirsen £ la-äid 2·, #i-e sßJion in Verbinduri-g mit d-er foim-el (11) für die erläutert» eine Art von lorrekitur, -wo-böl für ii-e turinkr einen te d^er b-eMen KoO*^:Ldinaten y und ζ atäri^lich geeignete rferte g&ü'äält M

Genauer gesagt, die Korrektürinkreffienfe für άίβ Y un-d Z werden so gewählt _f dass sie einee in dom vorangehenden Interpolationgtiifflli-iifa Inkieffienta ent3preoh«n₀ Dieser iSruoht-eil v/ird ao g-ewä?JSl-fe, daaa er dem Bruöhteil des Interpolation^ttmlauf a iatj der der Verzögerung 2#ΐ3Όΐίβη dem Zeitpunkt, mit der zu der Achse Y Bzw» 2 gehörende Servönr-e'ehaniaö^a speist wird, und dem 2eltpuHitt, an dem der zm #e# X gehörende Ser^onieehaniamtfs gespeist wird,

Der Inter pol ät or weiat eini» sij-MIiseMea &kei auf, der vö» elmrr Ve?%®§6T>ttng&l4i%vti£g Ifr&i&pielm&lüe vom Ofag^etöö-Itfifetiveii ¹SfPt g#Ml^;##f

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bier «Rtr imiz b^e@ftr"i#&€ai# Bits Mit λ» Worden in dieser ?fe2*«%ermsg»l#itTiiig Mchstens 240& Bit

BAD ORIGINAL

Eine Zeitsteuerung ermöglicht es,, jedem aus der Verzögerungsleitung kommenden Bit eine besondere Ziffer zuzuordnen, die die lage des Bit im Innern des Speichers angibt β

Die Synchronisierung der Verzögerungsleitung LDR wird durch einen Quarzoszillator t (Pigο 6) mit. einer Frequenz von 8 MHz gesteuert, der einen Frequenzteiler 4 speist,, dessen Ausgangs signal MAOO eine Rechteckwelle (Figo 16) mit einer Periode von 1 ais isto Das Zählen des Frequenzteilers 4 kann angehalten werden, indem der Ausgang 2 des Oszillators gesperrt wird©

Die Verzögerungsleitung LDR ist nicht vollständig mit den darin umlaufenden Bit gefüllt; die Anzahl der in ihr zu speichernden Informationsbit beträgt nur 2160, die bei der Nennfrequenz von 1 MHz nur 2160 yus einnehmen, gegenüber 2,4 me, die der eigentlichen Verzögerung der Verzögerungsleitung entsprechen©

Der Frequenzteiler 4 wird von dem ersten aus der Verzögerungsleitung LDR kommenden Bit wirksam gemaoht» wenn das Tor 3 durch den Ausgangsimpuls FEA.S der Flip-Flop-Schaltung 5 erregt wird, die durch das Ausgangssignal ULIM der Verzögerungsleitung LDR oder durch ein Signal STAR, das später beschrieben wird, abgeschaltet wird© Nachdem der Zeitzähler alle 2160 Binärbezeichnungen des Speichers gezählt hat, wird ein Signal STOP erzeugt, das die Flip-Flop-Schaltung 5 abschaltet und den Ausgang FBAS erregt, der seinerseits den Inhalt des Frequenzteilers nullto Wenn.also das Zählen der Bit der Verzögerungsleitung nicht wirksam gemacht wird, bleibt der Frequenzteiler dauernd genullt«

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ft - —' ■

BAD ORlGfftÄu

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Der Ausgangsimpuls MaOO des Frequenzteilers 4 definiert die aufeinanderfolgenden Bit-Perioden, die eine Länge von 1 /us haben. Der Teiler 4 zählt, wie schon erläutert, 2160 Bit-Perioden in jedem Speicherumlauf<, Jeder Impuls MaOO definiert auf eine später zu erläuternde Weise die Zeit, in der ein Bit gelesen oder in die Verzögerungsleitung geschrieben wirdo Somit kann das den Oszillator 1, den Frequenzteiler 4 und die zum Abschalten des Frequenzteiler verwendete Schaltung 3, 5 umfassende System in jedem Speicherumlauf 2160 Binärbenennungen definieren und einen Platz der Verzögerungsleitung freihalten, dehnen Länge entsprechend der Veränderung der reellen Verzögerung der Verzögerungsleitung variierte

Das Ausgangsaignt.l MAOO steuert einen Zähler 6 mit sech.¹; -Ausgängen TlOO bi3 TI05, die die Eingänge der Ausgaberegister LEAB, LEEF, LEIL, LEGD (Serienparallel- oder Ableseregister genannt) der Verzögerungsleitung (Figo 12) erregen,. Die Ausgänge TlOO bis TI05 werden in periodischer Aufeinanderfolge erregt, und zwar jeweils während eiritr Zeitspanne von 1 yus* Wie später noch genau erläutert wird, arbeitet der Zähler 6, um die Serienparallel- und Parallelserienwandlung der in der Verzögerungsleitung enthaltenen Bit zu verzögern» iVenn der Ausgang MaOO nicht erregt wird, bleibt das Register 6 im KuIlzustand (Ausgang TIOu erregt und alle anderen Ausgänge energielos) O

Ein von dem Signal TIOO des Registers 6 gespeister Binärzähler 7 erregt zwei Ausgänge GIOO und GIOO, die zwei verschiedene Umläufe des Zählers 6 bestimmt (deren Periode jeweils 6 yus beträgt)©

Auf diese Weise können 12 Informationsbit in die Lese-

^. ^ QRlGlN^k -33-909849/0602

register der Verzögerungsleitung LBR geleitet werden, und zwar aeoha in dem eraten_s durch das Signal GIOO = ¹¹O" ■bestimmten Umlauf des Registers 6 und sechs in dem folgenden zweiten Umlauf des Registers 6, der durch das' Signal G-IOO = "1" bestimmt wird* Die secha während des zweiten Umlaufs gleichzeitig in den sechs Leseregistern anwesenden Bit verkörpern Binärziffern mit demselben Bedeutungswert, die zu 12 verschiedenen Zahlen gehören, welche den .Vert von 12 verschiedenen Grossen kennzeichnen» Die 12 Bit, die untereinander den gleichen Binärwert haben, werden aerienmässig in der Verzögerungsleitung LDR gespeichert, wobei jedes Bit die Binärziffer einer bestimmten Binärbezeichnung für jede der 12 Zahlen darstellt ο Weitere 12 Bit mit gleichem Binärwert, die jeweils die Binärziffer des nächst niedrigeren Binärnennwertes für jede der 12 Zahlen darstellen, werden nach der ersten Gruppe von 12 Bit aerienmässig in der Verzögerungsleitung LDR gespeichert und so forto Damit werden die Ziffernwerte der 12 Reohengrössen in verflochtener Form in der Verzögerungsleitung LlE gespeichert*

Genauer erläutert, der Speicher umfasst 12 Register A, B, 0 ... H für jede Achse X, Y, 2, wobei jedes Register 60 Binärbenennungen DEOO ——· DE59 umfasst, alles in allem also genau 5 χ 12 χ 60 » 2160 Binärbezeichnungen_o .Venn also die n-te linärbezeichnung des allgemeinen Registers K durch DBnK angegeben wird, ergibt sich in der Verzögerungsleitung für jede Achse die folgende Anordnung der Binärbezeichnungen: DEOOA, DEOOB, DEOOG, ... DEOON; DE01A, DEOIB, DE01G ... DE01N; „.» DE59A, DE59B, DE59C ... DE59No Drei in dieser Weise angeordnete Gruppen von 12 ι 60 Bits, die zu drei Achsen gehören, liegen in der Verzögerungsleitung hintereinander»

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ORIGfNAL

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Im folgenden wird die Art und V/eise beschrieben, in der die BinMrbezeiohnungen der verschiedenen Register genau beat imm t ?/ e r d e η _β

In jeuer 12ten/U3 (Periode des Signals GIOO) steuert der Au ag an,;.·: des Teiler;! 7 Jen Binärwortzähler 13 in der i/eise, dass dieser ein-m ocnritt ?/eiterschaltet, so dass er von 1 bis bü zählt und getrennt sowie nacheinander die Ausgänge Df]OO biJ DE59 erregte Das Signal DE59 i--tt die Erregung den Ausg-iiigij REUO der tflip-Flop-Schalbung Il zur Folge, iie den Jähler 15 auf Null bringt, ioh. sein Ausgang DEüO wird wieder erregte Der Ausgang RECO der Plip-Flop-3chaltung 11 vird dann, wenn eier Zähler 15 zu zählen beginnt, durch d.;j Sign ti DE01 energielos ^em ent» Der Zeitvergleich zwischen einigen Ausgangsaignaien des Zähler a Π und anderen Zeit.! teuer3ign-ilen ist in Pig« 16 dargestelic»

Die Signale DEOO bis D 59 bestimmen für jeies der 12 Register de3 opeicher3 LDR das 1., das 2te, ooo und das 59te Bit, doho die Binärbezeichnungen 0 bis 59< >

Die Binärbezeichnungen 1 bis 56, durch die Signale DE01 bi3 DE56 bestimmt, werden verwendet ₉ um die Ziffernwerte

—3 "5 —2 4 -10

2 ^J /um bis 2 /um i.-JUiu die Dezimalwerte IO Aim bis 10 /um) zu verkörpern, mit denen alle Positionen zwischen 1 yum und lüm mit der gewünschten Annäherung von 2~ ,um dargestellt werden können» Die durch DE33 bestimmte 33te Position entspricht deshalb dem tfert 1 /um» Es ist klar, dass in den Speicherregistern alle Grossen mittels 56 Bits dargestellt werdeiio

Diese 56 Bits werden in den arithmetische:? oaor in den Übertragungs- und Vergleichsoperation^^ berechnet, die

BADORiGiNAL ~³⁵~

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von dem Interpolator ausgeführt werden» liegen werden die von der SingabeeinheJ t eingegebenen Daten, wie später noch näher erläutert wird, nur von 24 geltenden Bits gebildet, die, wenn die Daten von Koordinaten gebildet

7
werden, die tferte 1 /im bis 10' /um darstellen Bei der L'ingabe von Daten au α der Programmeinheit in den Speicher werden diese PA Bit demnach in die 24 dem Nennwert dieser Bits entsprechenden Binärbezeichnungen eingegeben, während die übrigen Binärbezeichnungen rechts und links von den 24 Binärbezeichnungen mit einigen Null-Bits gefüllt werdene oo werd-en, wie beispielsweise in Figo 17 dargestellt ist, nie 24 Bits von x2 (die zwischen 1 yum und 2 /um liegende rferte darstellen) in das Register D eingegeben, n^::mlich in die Binärbezeichnungen von 33 bis 56, die durch die Signale von DE3" bis DE56 bestimmt werden«, i.uf die gleiche tfeise werden die 24 Bits von DxIu, die da;, höchste Inkrement darstellen und jeweils den V/erten 2~ yum bis 2 /um entsprechen, in die von den Signalen DS'"O bia DE43 bestimmten Binärbezeichnungen ' 20 bis 43 des Registers B eingegebene

Ebenso ist ee klar, dass, wenn der Interpolator gemäss der Erfindung d:;zu verwendet wird, eine Werkzeugmaschine ZVl steuern, der durch den Bereich der Y/erte von DxM dargestellte Drehzahlbereich übermässig gross ist« In normalen Anwendungsfällen genügt die Anwesenheit von 14 geltenden Bit in den Bezeichnungen von 30 bis 43, um die .ferte des höchsten Inkrements darzustellen, das zwischen

—3 10

2 /um und 2 /um liegt ο '^erm angenommen wird, dass von dem Interpolator alle 5 ms (Periode de3 Speicherumlaufe) das Ausgangssignal einer Koordinate xn kommt, erhält man. entsprechende Geschwindigkeitswerte zwischen 1_t4 mm/min und 12,288 m/min, die für alle normalen Verwendungszwecke ausreichend sindo Diese Werte des maximalen Inkreraents

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können mit fünf Ziffern auch in Dezimalschreibweise ausgedrückt werden, wie ea schon in der Allgemeinen Beschreibung angenommen wurde*

Die Bezeichnung 57» die durch das Signal DB57 bestimmt wird, verwendet man, um das Vorzeiohen der Zahl zu speichern* Genauer gesagt, da anstelle von negativen Binärzahlen Komplemente verwendet werden, wird die letztgenannte Bezeichnung dazu benützt, eine positive Zahl von einer komplementierten Zahl zu unterscheiden*

Die durch das Signal DE58 bestimmte Bezeichnung 58 wird zum Speichern der Überträge verwendet·

Die durch das Signal DE59 bzw. DEOO bestimmten Bezeichnungen sind in allen Speicherregistern frei und werden zur Trennung der zu verschiedenen Achsen gehörenden Register verwendet, so dass die Möglichkeit ausgeschaltet wird, dass die Überträge von einer Achse zur benachbarten überwechseln»

In der Verzögerungsleitung LDR werden zuerst alle auf die Achse X sich beziehenden Informationen (insgesamt 12 χ 60 * 720 Bit), dann die auf die Achse Y sich beziehenden Informationen (720 Bit) und sohliesslioh die auf die Achse Z sich beziehenden Informationen (720 Bit) gespeicherte Die Anzahl der für die drei Achsen besetzten Binärbezeichnungen des Informationsspeichers beträgt somit 2160·

Der Zahler 13 wiederholt dreimal die Zählung der 60 Binärbezeichnungen, einmal für jede Adresse X, Y, Z» Die zu den drei Adressen gehörenden Zeiten werden durch die Signale INIG, INIP und INAZ (Pig. 6) bestimmt, die von einem Zähler 14 erzeugt werden, indem dessen Ausgänge

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INIO, INIP, INAZ zu Beginn jedes Zählvorgangs dea Zählers 13 (doho wenn das Signal DEOO vorhanden ist) nacheinander erregt werden·

Die Signale GAP1 (logisohes Produkt der Signale GIOO, INAZ und DE59) und GAP2 (logisches Produkt der Signale GIOO, INIC und DEOO) verzögern für jeden Umlauf der Information in der Verzögerungsleitung LDR das Ende bzwo den Beginn dieser Information*

Ein Zähler 15 wird durch das Signal GAP2 gesteuert, das abwechselnd seine Ausgänge GIRI und GIRI erregt» Die Periode des Signals GIRI entspricht somit 2 Umläufen der Information in der Leitung LDR· Diese Periode kennzeiohnet die Zeit eines Interpolationsumlaufso

Es ist zu beachten, dass das Signal STOP, das die Stillsetzung der Zähler 6, 7» 131 14 und 15 bestimmt, erst wirksam wird, wenn das Zählen der in dem Speicher gespeioherten 2160 Informationsbit beendet ist, d.ho, wenn die Koinzidenz der Signale GAP1, GIOO, TI05 in Gegenwart von MAOO (zweite Halbperiode des von dem Teiler 4 erzeugten Signals) eintritt, wird die Flip-Flop-Schaltung 49 erregt und somit seine Ausgangsleistung EEST wirksam» Bei dem darauffolgenden Signal MAOO, das die Zähler 6, 7, 13, 14 und 15 auf Null bringt₉ kann das Signal das Haltesignal STOP erzeugen, indem es die FlIp-FIop-Schaltung 5 erregt und damit deren Ausgangsleistung FEAS unwirksam macht, und indem es ausserdem die Plip-Flop-Schaltung 49 auf Null stellte Damit ist die Speisung von dem Oszillator T zu dem Teiler 4 unterbrochen·

Der Zähler 13 wird von zwei Zählern 8 und 9 und von einem Dekoder 10 gebildete. Der Zähler 8 besteht aus acht Binäratufen mit jeweils zwei Ausgängen (einem positiven und

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einem negativen), d»h« insgesamt 16 Ausgängen, nämlich 0000 bis 0007 und ÜÖÖO bis Ü0Ö7»

Der bis 16 zählende Zähler 8 steuert über eine Verbindung 12 den Zähler 9, indem er alle 16 Perioden des Signals GIOO einen Zählimpuls sendet» Der Zähler 9 zählt bis 4 und besteht aus zwei Binärstufen mit jeweils zwei Ausgängen, d»h» insgesamt vier Ausgängen C008, GÜÖH, C009 und C009o

Durch eine geeignete Kombination der 64 Ausgänge der Zähler 8 und 9 ermöglicht es der Dekoder 10, die 60 Ausgänge DEOO bis DE59 für den Zähler 13 zu erhalten« ,/'enn der Ausgang DE59 wirksam ist, wird der Zähler 8 auf Mull gebracht» so dass eine Zählung bis 60 tatsächlich erreicht wird ο

Die Register des Speichers haben entsprechende Binärregister, die die Schreibdaten (bei der Eingabe) und die Leaedaten (bei der Ausgabe) statisch parallel machen» Wenn, wie schon erläutert, nur 8 Speicherregister A₉ B, Ö,D, E, P, I und Ii berücksichtigt werden, da 4 dieser Speicherregister (A, E, I und 0) in der ersten, durch GrIOO at »1" bestimmten Halbperiode durch die Signale TIOO, TI02, TI03 und TIO4 bestimmt werden, während die übrigen 4 Speicherregister (B,D, P und L) in der ersten, durch GIOO * "0" bestimmten Halbperiode noch durch dieselben Signale TlOO, TI02, TI03 und TI04 bestimmt werden, reichen 4 binäre Serienparallel-Wandler und -Speicher aus, um die Speicherdaten sowohl zu lesen als auch zu schreiben, wobei diese Serienparallel-Wandler und -Speicher in einer ersten Halbperiode als Register A₉ E, I und G und in einer zweiten Halbperiode als Register B, P, I und D arbeit en»

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Deshalb (siehe Figo 12) sind 4 Schreibregister RBAB, REEF» REIL und REGD vorhanden, deren Eingänge nur in Gegenwart des Signals TI05 in Tätigkeit gesetzt werden und deren Ausgänge von den Signalen TIOO, TI02, TI03 und TI04- in Tätigkeit gesetzt werden, und es sind auoh 4 Leseregister LEAB, LEEP, LElL und LEGD vorhanden_r deren Eingänge nur in Gegenwart des Signals TIOO bzw. der Signale TIOO, TI02, TI03 und TI04 in Tätigkeit gesetzt werden»

Die logische Summe der Ausgangsinformationen der vier Schreibregister REAB, REEP, REIL und REGD liefert das Signal SGRI, das, mit dem Signal MaO0 verstärkt, das Signal BOBI wird ^ welches in den Speicher LDR geht ο Der Ausgang der Verzögerungsleitung LDR liefert das Signal ULIM, das die vier Leseregister LEAB, LEEP, LElL und LECD speiste Die Ausgangsinformation GIAB, GIEP, GILL und GIGD von jedem dieser Leseregister geht durch die Übertragungseinheit 51, um den Eingang GUAB, GUEP, GUIL und GUGD des entsprechenden Schreibregisters zu erregen»

Ausserdem speisen die Ausgänge GlAB, GlEP, GILL und GIGD durch einen Eingabeblock 70 (Figo 13) zwei Addierer 71 und 72c

Somit ist es klar₉ dass die Schreibregister REAB, REEP₉ REIL und REGD zusammen mit den zugeordneten Einheiten einen die Verzögerungsleitung LDR speisenden Parallelserien-Umsetzer bilden, während die Leseregister LEAB, LEEP, LEIL und LEGD zusammen mit dea zugeordneten Einheiten einen von der Verzögerungsleitung LDR gespeisten Serienparallel-Umsetzer bilden_e Pur die äusseren Reohen-

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geräte ist die Verzögerungsleitung somit gleichbedeutend mit einem Satz von vier parallel umlaufenden Registern A, F, I, O mit Eingängen GUAB, GUEF, GUIL und GUCD sowie Ausgängen GlAB, GIEF, GIII und GICI), plus weiteren vier parallel umlaufenden Registern B,F, L und D, die mit den ersten vier Registern die Eingänge und Ausgänge gemeinsam haben und ihnen gegenüber um sechs Bitperioden phasenverschoben sind ο

Bezugnehmend auf die Achse X ist die Funktion der Speioherregister die folgende»

Das Register A wird während der Interpolation (Fig· 18) verwendet, um die Summe C^_{n aua der} Operation (4) zu

speichern, deh· die bis Jetzt zurückgelegte progressive Distanz (xn-x1)·

Das Register B wird bei der Eingabe der Daten aus dem Programmgerät (Fig» 17) verwendet, um das maximale Inkrement DxM (hochstzulässige Geschwindigkeit entlang der Achse X) zu speichern. Der Wert DxM bleibt in dem Register B unverändert, bis von dem Progranrngerät ein anderer V/ert eingegeben wird·

Das Register C wird bei der Eingabe der Daten aus dem Programmgerät (Fig· 17) verwendet, um die Koordinate x2 des Endpunktes P2 zu speichern, die um log_? H « 33 Binärstellen zu den niedrigsten geltenden Binärstellen hin verschoben ist· Somit enthält das Register C schliesslioh die Grosse Η·χ2, die für die Berechnung des Geschwindigkeit sinkrements hx verwendet wirdο

Das Register D wird bei der Eingabe der Daten aus dem

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Programmgerät (Fig* 17) verwendet₉ um die Koordinate x2 des Endpunktes P2 zu speichern» Diese G-röase bleibt in dem Register D während der ganzen Interpolationazeit unverändert, um die Ausführung der Operation (6) zur Berechnung der noch zurückzulegenden restlichen Distanz zu ermöglichen»

Am Ende der Interpolation wird der Inhalt des Registers D auf das Register L übertragen und in diesem zurückbehalten, um als AnfangskoOrdinate x1 für den nächsten geradlinigen Abschnitt verwendet zu werdeno Es ist ja bereits erläutert worden, dass das Programm nur die Endkoordinaten der geradlinigen Abschnitte lieferte

Das Register E wird verwendet, um während der Interpolationszeit (Fig* 18) das Geachwindigkeitsinkrement hx zu speichern₀

Daa zu der Achse Y gehörende Register F enthält während der Interpolationszeit die Grosse 2yn, die zur Durchführung der Korrektur nach Formel (11) verwendet wird«

Am Ende der Interpolationszeit (Pig» 17) wird die bis dahin in dem Register 0 gespeicherte Grosse H»x2 auf daa Register I übertragen» Infolgedessen wird das Register I die Grosse H*x1 enthalten, die für den nächsten zurückzulegenden geradlinigen Abschnitt gültig ist, da der Endpunkt P2 einea geradlinigen Abschnitts mit dem Startpunkt des darauffolgenden geradlinigen Abschnitta zusammenfällt* Die Grösae H»xi wird in dem Register I gespeichert, um,die Berechnung von hx zu ermöglichen die, wie sohon besehrieben, vor Beginn der Interpolation ausgeführt wird* Folglich ist das Register I während der Interpolationszeit

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(Pig» 18) frei» um die Inkremente Dxn aufzunehmen, wenn sie errechnet aindo

Der Inhalt dea Registers L, in das» wie schon erwähnt, die AnfangakoOrdinate des zurückzulegenden geradlinigen Abschnitts aus dem Register D eingetragen wird, wird während der Interpolation ständig erhöht, so dass das Register L achliesslich die aufeinanderfolgenden Werte der augenblicklichen Koordinate xn enthält» Folglich ist ea klar, dass das Register L die Servomeohanismen speisen kann; es ist in der Tat auch das einzige Speicherregister dessen Ausgang an Umwandler 101 angeschlossen ist»

In Fig· 17 und 18 zeigen die auf die Register B, C und D Bezug nehmenden gestrichelten Linien die 24 benachbarten unter den 56 Binärstelien jedes Registers, in die aus der entsprechenden Einheit die relevante gegebene Grosse eingegeben wird» während die zu den Registern I und L gehörigen gestrichelten Linien angeben, dass der Inhalt der Register 0 und J) in die entsprechenden Binärstellen der Register I und L übertragen werden, doh», ohne jede Versohiebeoperation·

Funktion und Inhalt der zu den Achsen Y und Z gehörigen Register entsprechen denen der für die Achse X besohriebenen Register»

Steuerung der Programmeinheit

Während des automatischen Betriebs sind die Wählschalter 16, 17, 31 und 24 auf der Schalttafel 50 (Fig» 7), die die Betriebearten wählen können, von Hand in die Stellung zu bringen·

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Wenn die Maschine eingeschaltet ist, wird die Drucktaste RESET betätigt, wodurch das Signal RESE erzeugt wird und alle Flip-Flop-Schaltungen sowie die Zähler auf Null gestellt werden»

Der Beginn der Dateneingabe von dem Band 56 über den Leser 57 und den Entschlüssler 58 erfolgt dann duroh Betätigung der Drucktaste STARTp wodurch das Signal PUVI erzeugt wird, das die Flip-Flop-Schaltung 18 in Tätigkeit setzt» Der Ausgang 19 der Flip-Flop-Schaltung erregt über einen Univibrator 20 und in Gegenwart des von dem Bandleser 57 (Fig» 9) kommenden Signale LELE (doh. wenn sich das Band in dem Leser befindet und dieser geschlossen ist) den Ausgang YIMA der Flip-Flop-Sohaltung 21 ο

Da der Wahlschalter 16 (Fig· 17) auf AUT steht, erregt das Signal VIMA das Signal BOVI, das die Kette von Univibratoren 22 und 23 in Betrieb setzte Der Ausgang 24 des Univibrators 23 erregt den Ausgang UKIF der Flip-Flop-Schaltung 25, so dass das Signal RILE (das die Bandablesung verzögert) an dem gleichnamigen Ausgang des Univibrators 26 erzeugt werden kann* Das Signal RILE erregt den Univibrator 27 ₉ an dessen Ausgang ein Signal AVAN erzeugt wird, das den Zählvorgang des Ziffernzählers 74 (Figo 10) steuert* Ausserdem (Figo 7) wird das Signal AVAN durch eine Torschaltung 35 zu einem Signal AVAB, das die Speisung des Bandlesers steuerte In Gegenwart der Zustircmungssignale (RESE (Fehlen des allgemeinen Nullungssignals)j ORER (keine Lesefehler) und AUTO (Wahl der automatischen Dateneingabe vom Band) ist die Torsohaltung 35 offen» Die Flip-Flop-Schaltung 25 wird jedesmal, wenn das Bandlese-Verzögerungssignal RILE abwesend ist, dureh den erregten Ausgang RILE des Univibrators 26 und durch die gleichzeitige Abschaltung des Aus-

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gangs 24 des Univibrators 23 stromlos gemachte

Das Signal AUTO wird" durch Erregung der Flip-Flop-Schaltung 28 erzeugt, doho, wenn die Wahl der Stellung AUT für den Wahlschalter 17 das Signal AUMA hervorruft und das Endrechnungssignal LAFI anwesend ist ο

Es wird darauf hingewiesen, dass das Signal LAFI in dem gegenwärtigen Stadium anwesend ist, weil am Ende der einleitenden, RESE erzeugenden Nullungsoperation ein Signal FINE erzeugt wird, das die Flip-Flop-Schaltung 30 erregt und folglich dessen Ausgang LAFI wirksam werden lässt ο

Nach der Erregung bleibt die Flip-Flop-3chaltung 28 in diesem Zustand, so dass das Signal AUTO ständig anwesend ist»

Das Signal BOVl erregt auoh einen Flip-Flop 29 und macht so sein Ausgangssignal BOAV unwirksam, so dass das Signal ORER anwesend ist, das die Torschaltung 35 geöffnet hält»

Die Abwesenheit des Signals BOAV bewirkt auch, dass das Signal BOAU anwesend ist, das den Vorschub des Bandes 56 in dem Leser 57 auslöst©

Das Programmband 56 bewegt sich in dem Leser 57 unter der Steuerung des Signals AVAB jedesmal einen Schritt weiter, und nach dem Anhalten des Bandes wird das Codezeichen, das sich vor den Leserfühlern befindet, abgeleseno

Das Signal AVAN dauert beispielsweise 4,5 ms, d«ho eine Zeitspanne, die genügt, um zu bewirken, dass sich das Band einen Sohritt weiterbewegt, während das Signal

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RILE länger dauert, "z*B<> 15 ms, und infolgedessen das Lesen dea Zeichens verzögern, nachdem das Band in der Lesestellung zum Stillstand gekommen ist, so dass die Fühler auf dem Band siqh vorbereiten können*

ferner macht das Signal RlLE den Flip-Plop 21 energielos und so das Signal VIMA und folglich das Signal BOVI unwirksam»

Der Flip-Flop 18 bleibt erregt und j ede folgende Betätigung der Drucktaste STARi bleibt ohne Wirkung·

Auch der Flip-Flop 29 bleibt erregt, so dass das Signal BOAV fehlt und die Signale ORER (das die Torschaltung offen hält) und das Signal BOAIJ (das die Auslösung des Lesers 57 aufrechterhält) infolgedessen anwesend sind*

Danach wird der Univibrator 26 stromlos, so dass daa Signal RILE erzeugt wird, das das Lesen der ersten Zeichen auf dem Band ermöglicht»

Anschliessend wird das erste Zeichen gelesen und entschlüsselt ο Wenn es sich um ein Adressenzeichen oder. ein Hilf sbefehlszeichen. handelt, wird ein entsprechendes Signal wirksam gemacht und. in eine statisch parallele Information umgewandelt, während, wenn es sich, um ein Zifferzeichen oder ein Vorzeichen handelt, das Zeichen, in dem Speicher LER gespeichert wird» \

Am Ende der in dent vorangehenden Absatz beschriebenen Operationen erzeugt dioden Interpolator ateuernde Steuerungseinrichtung auf jeden Fall .ein, Signal, das die Weiterschaltung des Bandes um.einen. Schritt und das

Lesen einea neuen Zeichens bewirkt»

Genauer gesagt, das Lesen eines Adresaenzeichens, das eins der decodierten Signale AUIV, AUIP und AUIZ hervorruft, erzeugt in Gegenwart der Signale RILE und EOAU die Signale AVTiA₉ die in der gleichen 7/eise wie das Signal BOVI die Weiterbewegung des Bandes steuern» Das Lesen von Hilfsbefehlszeiehen AUX1, ο ο <> AUXN (oder auch von leeren Zeichen, d»h» leeres Band oder Löcher auf allen Spuren) ruft das Signal ORAU hervor, das, in der gleichen .Yeise wie im vorhergehenden Fall, das Signal AVNA erzeugt» Das Lesen einer Ziffer oder eines Vorzeichens verlangt" deren Speicherung in dem Speicher LDR; am Ende dieses Speichervorgangs wird ein Signal ANO1 erzeugt, das ebenso wie die Signale BOVl und AVNA die ,'/eitertewegung des Bundes bewirkt₉ Auch das Lesen eines Gesch/zindigkeitszeiehens ruft ein die ',Veit erb ev/egung des Bandes veranlassendes Signal A^01 hervor» Die .Erzeugung des Signulu Λ1.Ό1 v/ird in dem die Dateneingabe durch ein Programmband behandelnden Teil der Beschreibung erläutert»

Das'Lesen des 31ockendzeichens DR» das auch ein Interpolationsbeginnzeichen ist, erzeugt das decodierte Signal AUVI, das kein besonderes Signal für den 7eit er transport, des Bandes erzeugt» Das Band bleibt somit in der Stellung des zuletzt gelesenen Zeichens, und zwar während der ganzen Zeit, die die Steuereinrichtung benötigt, um die _r .... Interpolation und die entsprechende Lagever3teilung dea_r beweglichen Teils der Maschine auszuführen»

Am Ende der Operationen, die die Interpolation und Lage-, Verstellung für einen Programmblock betreffen, wird das Signal FIPA erzeugt (und zwar wie in dem von den Interpolationsoperationen handelnden Teil der Beschreibung er-

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läutert), das über den auf AUT stehenden Wahlschalter 31 das Signal AWO4 v/irksam macht ₉ das wiederum, wie die Signale BOvl, AUNA und ΑΗΌ1, den Weitertransport des Bandes um einen Schritt bewirkte

Am Ende des vollständigen Programms liest der leser 57 ein Hilfszeichen, das als Signal AUBI decodiert wird» welches den Flip-Flpp 18 und auch den Flip-Flop 29 energielos macht, wobei der Ausgang BOAV des letzteren wirksam wird, um die Signale BOAU (Blockierung des Lesers) und ORER (Abschaltung der Torschaltung 35 und Erregung des Flip Flop 30) zu erzeugen©

Die Abschaltung des Flip-Flop 30 erfolgt durch das Signal IWOR immerp wenn ein Adressenzeiohen oder ein Hilfsbefehlszeiohen gelesen wird, während seine Erregung durch eins der Signale FINE (Ende eines Interpolationstaktes) und ORER (Fehler oder Programmende) erfolgtο

Das Endrechnungssignal LAFl ist somit während der Zeit abwesend, die die Steuereinrichtung für die Interpolationsoperationen benötigt, wodurch verhindert wird, dass eine unzulässige Handbetätigung der Wählschalter 16, 17 und 31 während dieser Zeitspanne irgendeine Wirkung auf den Betrieb der Steuereinrichtung ausübtο

Die Anwesenheit des Signals LAFI (durch Aufleuohten einer Lampe 36 signalisiert) am Ende eines Interpolationstaktes und bei Auftreten eines Fehlersignals ermöglicht es der Programmeinheity auf die Betriebsart überzuwechseln, bei der die Daten durch Handeinstellung (Wahlschalter 16, 17 und 31 auf GON gebracht) eingegeben werden© In diesem Fall ist das Signal AUMa anwesend, das den Flip-Flop 28

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abschaltet und seinen Ausgang AUTO erregt· Letzterer erregt das Signal VEMA oder POMA (je nachdem, ob der Wahlschalter 32 auf VEL oder POS steht), das die Dateneingabe aus den Setzern 59, 60, 61 (die Geschwindigkeit betreffend) und 62 (die Positionskoordinaten betreffend) (Figo 9) erlaubt»

Auch ist ein halbautomatischer Betrieb möglich, wenn die Zahlschalter 16_f 17 und 31 auf SING gestellt werden· Der einzige Unterschied gegenüber der automatischen Arbeitsweise besteht hierbei in der Abwesenheit des Signals ANO4 am Ende jedes Interpolationstaktes· Deshalb muss die Bedienungsperson nach jedem duroh das Band gespeisten Programmtakt das Lesen des zu dem folgenden Takt gehörenden Datenblooks erneut starten·

Zu diesem Zweck ist die Progranmeinheit mit einem vierten Wählschalter 34 versehen, der ein Signal MASI erzeugt, wenn er auf SING gestellt wird· Ein Signal GOP 4 (das das Ende der Verstellbewegung dee beweglichen Teile während eines Interpolationataktes bestimmt) kann durch eine duroh das Signal MASI offen gehaltene Torsohaltung den Flip-Flop 18 abschalten» Eine daraufftlgende Betätigung der Drucktaste START bewirkt die Erregung dee Flip-Flop 18 und infolgedessen die Wiederingangsetzung des Bandlesers analog zu der sohon beschriebenen Weise·

Beim Lesen der Zeichen können Fehler vorkommen, die die Fehlereignale ERLB und MPB erzeugen, welche die Stillsetzung des Bandies-er β (Fig· θ und 9) bestimmen»

Wenn das Lesen eines Zeichens auf dem Band kein deoodiertes Signal an den Ausgang des Dekoders 58 (Fig. 9) liefert, fehlt das Signal ORPI ("oder"-Funktion aller deoo-

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dierten Bandsignale) (Fig· 8) und infolgedessen erregt das duroh das Signal STRI verstärkte, wirksam gemachte Signal ORPI den Fehler-Flip-Flop 37, dessen Ausgang ERLE wirksam gemacht wirdo Letzterer lässt eine Zeichenfehlerlampe 38 aufleuohten und blockiert, wie schon erwähnt, den Bandleser 57o Bas Taktsignal STRI ergibt sich aus dem durch eine Kette von Univibratoren 39 und verzögerten Signal RILE.

Wenn dagegen ein Programmlesefehler auftritt (z«B<» weil die Bedingungen, dass während der von dem Ziffernzähler 74 (Mg* 10) gelieferten Ziffernzählsignale CIi¹I bis CIF8 nur Ziffern-, Vorzeichen- oder Geschwindigkeitscodes zu lesen sind und dass während des Ziffernzählsignals CIF9 desselben Ziffernzählers nur der Startcode CR zu lesen ist, nicht eingehalten werden), wird der Flip-Flop 41 erregt und sein Ausgang ERPE wirksame

Letzterer lässt eine Lesefehlerlampe 42 aufleuohten und blockiert, wie schon erwähnt, die Bandleser 57<>

Genauer gesagt, der Flip-Flop 41 wird durch das Signal AUvT (Abwesenheit dee decodierten Startsignals) erregt, das während des Ziffernzählsignals GIF9 auftritt und durch das Signal STRI verstärkt wird» Auaserdem wird der Flip-Flop 41 durch das Auftreten des Signals ÖRNU (Abwesenheit von auf Ziffer oder Vorzeichen oder Geschwindigkeit Bezug nehmender decodierter Signale) erregt, das duroh das Signal RlLE in Gegenwart von BLAV verstärkt wirdo Das Signal BLAV wird wirksam gemacht, wenn der Flip-Flop 43 durch das Auftreten des Ziffernzählsignals GIF1 abgeschaltet wird« Dieser Flip-Flop 43 wird dann durch eins der Signale VIAP (wirksam gemacht durch den erregten Flip-

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Plop 18 in Anwesenheit des Signals AUTO), PIIN (Ende der Dateneingabe) und ORAU ("oder"-Punktion der Hilfsbefehlssignale) erregte

Die Plip-Plop-Schaltungen 37 und 41 werden dann durch eine der Signale RESE, IELE (Leser offen oder leeres Band) und AUTO" abgeschaltet«»

Wie schon erwähnt, wird bei offenem Eandleser 57 oder leerem Band das Signal LELE er-zeugt, das die Flip-Flops 18, 29 (Figo 7), 37 und 41 (Pig· 8) nullt und den Erregereingang des Flip-Flop 21 sperrt* In diesem Zustand bleibt somit jede Betätigung der Drucktaste START ohne Wirkung und der ',yeitertransport des Bandes ist blockiert»

Ausserdem erregt das Signal LELE einen Flip-Flop 44, dessen Ausgang AVER erregt bleibt und in diesem Zustand ein Signal BLIN hervorruft₉ das den Ziffernzähler 74 stillsetzt und so die Eingabe jedes Yorzeiohens oder Ziffernzeiohens blockiert» Es ist zu beachten, dass das Signal BLIN auch durch Lesen eines Adressenzeiohena oder eines Hilfsbefehlszeiohens erzeugt wird» Das Signal AVER wird dann durch das Signal INOR (Pig» 7 und 9) unwirksam gemacht, d»he durch das Signal RESE oder durch das Lesen eines Adressenzeichens oder Hilfsbefehlszeiohenso

Das Signal AVER wird auch zur Steuerung des Weitertransports des Bandes nach einem Fehler verwendete Genauer gesagt, wenn ein Fehler auftritt, wird das Signal BOAU erzeugt, das den Bandleser 57 blockiert» Dann öffnet die Bedienungsperson den Leser 57 und prüft das Band, wobei er es gegebenenfalls korrigiert, wenn dies möglich ist (wenn der Fehler beispielsweise durch ein oder mehrere

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unförmige Löcher erzeugt wird, kann die Bedienungsperson diese Löcher verbessere um sie gültig zu machen)₀ Nach Beseitigung der Fehlerursaohe legt die Bedienungsperson das Bund in dem Leser auf ein Mittelzeichen des Programm« blocks, der dem vorangeht, der den Fehler enthielt, dann schliesst er den Bandleser und infolgedessen wird das Signal LELE unwirksame Durch Betätigung der Drucktaste START erregt die Bedienungsperson wieder den Flip-Flop und löscht so das Sperrsignal BOAU₀ Das noch vorhandene Signal AVER erzeugt nun das Signal AVNA» welches den Y/eitertrensport des Bandes bewirkt, bis ein Adressenoder Hilfsbefehlszeichen gelesen wird, das, wie schon beschrieben, den Ausgang AVER der Flip-Flop-Gchaltung 44 energielos macht_o Von diesem Moment an beginnt wieder die normale Arbeitsweise des Leserso

Schliesslich ist noch zu bemerken, dass, sowie die Maschinenspannung durch irgendeine Störung die Toleranzgrenzen über- bzw· unterschreitet, der Univibrator 45 erregt und so das allgemeine Wullungssignal RESE erzeugt wird_s das die Steuereinrichtung auf Hull zurückstellt«»

Dateneingabe durch ein Programmband

Bevor man das auf Band aufgezeichnete Programm ablaufen lässt, muss der bewegliche Teil der Maschine an den als Programmausgang gewählten Punkt gebracht werden» der im allgemeinen in Übereinstimmung mit einer Nullpunktstellung der Positions-Messwertumwandler gewählt wird·

Zu diesem Zweck werden die Wählschalter 16, 17» 31 und 34 nach dem Einschalten der Maschine auf MaN (Fig· 7) gestellt: damit ist die Verbindung zwischen der automatischen steuereinrichtung und der Maschine unterbrochen« Die

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Handsteuerung der Maschine erfolgt dann durch das Bedienungsfelde Deshalb wird der bewegliche Teil nach den Kriterien, die in der deutschen Patentanmeldung 0 10 771 VIIIb/21c der Anmelderin vom 7e April 1965 beschrieben sind, von Hand in die Nullstellung des Programms gebracht·

Anschliesaend werden die Wählschalter 16, 17, 31 und 34 auf AUT gestellt·

Zu Beginn der automatischen Dateneingabe durch ein Programmband wird die Drucktaste RESET niedergedrückt (Pig·6) und so das Signal RESE erzeugt, das die allgemeine Nullung der Steuereinrichtung bewirkt· Genauer gesagt, es bewirkt die Rückstellung der Zähler 6, 7, 8, 9» 14 und 15 und des BitwertZählers 74 (durch das Signal INOR, Pig· 9 und 10) sowie die Einstellung der Flip-Flop-Schaltungen 5 und 11 ο

Das durch die Univibratorkette 47, 48 verzögerte Signal RESE erzeugt das Signal STAR, das die zyklischen Arbeitsgänge der Verzögerungsleitung IjDR einleitet· In der Tat wird der Ausgang PEAS des Flip-Plop 5 (da das IDR-Ausgangssignal ULIM gegenwärtig abwesend ist, weil die Verzögerungsleitung ungeladen ist) durch das Signal STAR erregt, so dass die Torschaltung 3 geöffnet und der Oszillator 1 an den Frequenzteiler 4 geschaltet wirdο In dieser Weise wird der Ausgang MAOO des Frequenzteilers erregt, woduroh der Zähler 6 aus dem Ruhezustand in Gang gesetzt wird (Ausgang TIOO erregt), in der Weise, dass nacheinander und zyklisch die seohs Ausgänge TIOO bis TI05 erregt und infolgedessen auch die Zähler 7, 13, und 15 in Gang gesetzt werden, wie schon in dem von dem Informationsspeicher handelnden Teil der Beschreibung erläutert wurde_e

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Ansehliessend drückt die Bedienungsperson die Drucktaste START (Fig» 7) und erregt so eine Reihe von Flip-Flop-Schaltungen und Univibratoren, wie bereits in dem von der steuerung der Programmeinheit handelnden Teil der Beschreibung erläutert wurde« Anschliesaend.wird das Signal AVAN wirksam, das den Bitwertzähler 74- (Figo 10) steuert und in der Folge wird durch die offene Torsohaltung 35 das Signal AVAB erzeugt, das den Weitertransport des Bandes um einen Schritt steuerte

Das Programmband 56 (FIg* 9), das beispielsweise aus einem, perforierten Papierstreifen besteht, weist beispielsweise 8 parallele Aufzeichnungsspuren auf, wobei jedes Zeichen 8 parallele Stellen auf diesen Spuren einnimmt» \ .

Um die Bedingungen der erforderlichen Annäherung und maximalen Verschiebung zu erfüllen, werden die (Verte der Koordinaten, wie schon in der allgemeinen Beschreibung erläutert, durch sieben Zeichen dargestellt (doho durch sieben Dezimalziffern, die es ermöglichen, Distanzen zwischen 1 Aim und 10 m darzustellen), die auf dem Programmband aufgezeichnet sindo Für die G-e schwindig keitswerte entlang den verschiedenen Achsen genügen fünf Zeichen (doho fünf Dezimalziffern)„

Ein Normaldatenblookf wie er schon in der allgemeinen Besohreibung angenommen wurde, wird von den folgenden Zeichen gebildet:

einem Hilfsbefehlazeichen. (unter AU1 bis AUN auegewählt;

einem auf eine erste Versohiebungsacb.se Bezug nehmen~ den. Adresaenzeichen (z.B» IX) ;

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sieben auf die erste Verschiebungsaohse Bezug nehmenden Ziffernzeichen (z.B. K1X bis K7X).

Der folgende Datenblock kann wieder mit einem Hilfsbefehlszeichen oder auch mit dem auf eine zweite Verschiebungaachse Bezug nehmenden Adressenzeichen (z»Bo IY) beginnen, dem sieben auf diese zweite Verschiebungsachse Bezug nehmende Ziffernzeichen folgen (z»Bo K1Y bis K7Y)o

Wenn der bev/egliche Teil der Maschine sich an mehr als zwei Achsen entlangbewegen soll, sind diese beiden Datenblöcke von anderen gleichartigen Blöcken gefolgt, die zu diesen anderen Verschiebungsachsen gehören«»

Die Ziffernzeichen werden stets von der höchsten geltenden Ziffer ausgehend auf das Band aufgezeichnet»

Am Anfang des Programms ist es erforderlich ₉ für jede Achse einen Datenblock aufzuzeichnen, der die zulässige Höchstgeschwindigkeit entlang der jeweiligen Achse bestimmt* Dieser Geschwindigkeitsdatenblock weist die folgenden Zeichen aufι

ein Anfangaadressenzeichen, das sich auf eine Verschiebung sac ha e bezieht;

ein darauffolgendes Geschwindigkeitazeichen (IV);

fünf Ziffernzeichen (K1V bia K7V), die den Jert der Höchstgeschwindigkeit für diese Verschiebungaaohee darstellen*

Dieser Geschwindigkeitedatenblock wird für jede Achse nur dann wiederholt, wenn die entsprechende zulässige Höchstgeschwindigkeit verändert werden soll»

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Ala Programm**lock soll eine Reihe von Datenblöcken bezeichnet werden, die die Koordinaten dea Ankunftspunktes dea von dem beweglichen Teil zurückzulegenden wegabsohnitts und die Werte der entlang den verschiedenen Achsen zulässigen Höchstgeschwindigkeiten genau ange-

Jeder Programmblock endet mit einem Blockendzeiohen CR, das auoh als SpezialZeichen interpretiert wird, welches die Interpolationsoperationen anlaufen lässt ο

Das Programmband bewegt sich unter der Steuerung der Vorsohubsignale AVAB jeweils einen Schritt weiter und der Leser liest jedesmal ein Zeioheno

Die gelesenen Zeichen werden durch Lesekanäle H1 bis H8 in einen Zeichendekoder 58 übertragen, der (durch das Signal AUTO erregt) einen seiner Ausgänge erregen kanne Genauer gesagt, er erregt

einen seiner Ausgänge AUX1 bis ΑϋχΝ_? wenn das gele?„nu Zeichen eines der Hilfsbefehlszeichen AU1 bis AUN ist;

einen der Ausgänge AUIC, AUIP, AUIZ, wenn das gelesene Zeichen eines der Adressenzeichen IX, IY, IZ ist;

den Ausgang SBPO, wenn das gelesene Zeichen ein Vorzeichen-Zeichen ist;

den Ausgang VAUT₉ wenn das gelesene Zeichen ein Geschwindigkeit szeichen ist;

einen der neun Ausgänge BA01 bis BAO9, wenn das gelesene Zeichen eine der Dezimalziffern 1 bis 9 ist, beispielsweise angegeben durch die entsprechenden Ziffernzeichen K1X bis K9X für die Koordinate x, KtY bis

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K9Y für die Koordinate y, K1Z bis K9Z für die Koordinate Z₉ K1V bis K5V für die Höchstgeschwindigkeit;

den Ausgang AWI, wenn das gelesene Zeichen ein Blockendzeichen GR ist ο

Die Ausgänge EA.OI bis BA09 speisen einen Umkodierer 69 (Figo 10).

Die Ausgänge AUX1 bis AUXJT speisen entsprechende Hilfsfunktionen-Steuerrelais, während ihre Oder-Punktion ein Signal ORAU erzeugt.

Die Ausgänge AUIC, AUIP und AUIZ liefern die Adressensignale MAIC, MAIP und MAEZ, die duroh entsprechende Torsohaltungen, die auf Grund der Anwesenheit des Signals RILE offen sind, und entsprechende Eingänge WOIC, NOIP und NOEZ in den Adressen-Serienparal]el-Y/ondler und -Speicher 64, 65 bzw_o 66 eingespeichert werdene Ausserdem erzeugt die Oder-Funktion dee Signals UOIC, NOIP, NOEZ, OHAU und RESE in Anwesenheit des Signals RILE das Signal INOR, das die Nullung des Ziffernzählers 74 (Figo 10) und des Flip-Flop 44 (Figo 7 und 19) steuerte Jedes Adressensignal bleibt in seinem Serienparallel-v/andler und -Speicher, bis ein anderes Adressenzeichen gelesen wird» Die Oder-Funktion der Ausgänge ICSI, IPSl und ZETA erregt die Eingänge des Flip-Flop 52 (Figo 10), d*h· es setzt den Ziffernzähler 74 in Gang·

Die Ausgänge VAUT und SEPO des Dekoders 58 liefern das Geschwindigkeitssignal DEVE bzw© das Vorzeichensignal MASE, die duroh entsprechende Torsohaltungen, die durch die Anwesenheit des Signale 0IF1 offen sind, und entsprechende Eingänge CAVE und NOSE in den Adressen-Serien-

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parallel-Wandler und -Speicher 67 bzw· in den Vorzeichen-Serienparallel-Wandler und -Speicher 68 eingespeichert werden· Die Geschwindigkeit«- und Vorzeichensignale bleiben in ihrem jeweiligen Serienparallel-Wandler und -Speicher, bis neue Geschwindigkeita- und Vorzeichen-Zeichen gelesen werden.

Der Ausgang VELO des Geschwindigkeits-Serienparallel-Wandlers und -Speiohers 67 bringt, wie später ausführlich beschrieben wird, einige Torsohaltungen in den gewünschten Zustand, während der Ausgang SEPI des Vorzeiohen-Serienparallel-Wandlera und -Speichers 68 die Torschaltung 73 (Fig· 13) in den gewünschten Zustand, so dass si· dem Addierer 71 gestattet, wahlweise als Additions- oder Subtraktionswerk zu arbeiten·

'.Venn einer der Ausgänge ICSE, IPSI und ZETA durch eine auf Grund der Anwesenheit der Signale RlLE und BLIN offene Torsohaltung erregt wird, erzeugt er das Signal INDI, das die abwechselnde Erregung und Abschaltung des Flip-Plop 52 durch entsprechende Torschaltungen 53 und 54 steuert, die in Gegenwart des signals AVAN offen sind» Infolgedessen wird duroh die abwechselnde Erregung der beiden Ausgänge ACIP und ACIP des Flip-Plop 52, die in Oder-Punktion an den Eingang des Ziffernzählers 74 geschaltet sind, ein Impuls an den letztgenannten Eingang gesendet, wodurch der Ziffernzähler 74 jedesmal einen Schritt weitergeschaltet wird_p so dass seine Ausgänge CIP1 bis CIP9 nacheinander und zyklisch erregt werden·

Es ist zu beachten, dass das ZustImmungssignal INDI nur unterbrochen wird» wenn das Signal BLIN anwesend ist» d*h», wenn irgendein Hilfsbefehlssignal abwesend ist

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(ORAU « "O¹¹) oder keiner der Ausgänge AUIC, AUIP, AUIZ erregt ist·

Angenommen, dass, nachdem das erste Signal AVAB dtn Weitertransport des Bandes um einen schritt bewirkt hat, das erste gelesene Zeichen aus leerem Band oder aus Löchern in allen Spuren besteht, wird ein besonderer Ausgang AUXL erregt und infolgedessen die Signale ORAU und AVNA erzeugt, die den ,Veitertrfansport des Bandes um einen weiteren Schritt bewirken*

Die Operationen wiederholen sich, bis ein erstes Adressenzeichen gelesen wird·

Angenommen, der erste auf das Programmband aufgezeichnete Datenblock wird durch die folgende Zeichenreihe verkörpert ι IX, IV, K1V, K2V, K3V, K4V, K5V, IX, SX, K1X, K2X, K3X, K4X, K5I, K6X, K7X, dann führt die Steuereinrichtung während der automatischen Eingabe der durch diese Zeichen dargestellten Daten die im folgenden beschriebenen Arbeitsgänge aus·

Naok dem Lesen des Zeichens IX liefert der Entschlüssler 58 das deoodierte Signal AUIO, das dann von dem Serienparallel-Wandler und -Speicher 64 gespeichert wird, während alle anderen Serienparallel-Wandler und -Speicher 63, 65, 66, 67 und 68 auf Null zurückgestellt werden· Ferner ruft das Signal AUIO auch das Signal AVAN hervor, das die Weiterschaltung des Bandes und des Ziffernzählers 74 um je einen schritt steuert· Deshalb zählt der Ziffernzähler 74 so, dass er seinen Ausgang GI3M erregt·

Naoh dem Lesen des darauffolgenden Geschwindigkeits-

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zeichens IV, liefert der Dekoder 58 das decodierte Signal VAUTf.das dann von dem Serienparallel-Wandler und -Speicher 67 gespeichert wird© ■

Da eins der vorangehenden Signale AYAK den Flip-Flop 74 (Fig> 14) erregt hat und infolgedessen das Signal PEIN anwesend ist, erregt, das erste Signal, das, nachdem das Band in die Lesestellung gebracht wurde, von der Zeitsteuereinrichtung unter diesen Bedingungen geliefert wird, den- Ausgang DATA des Flip-Flop 75« .

Der erregte Ausgang DATA (da die Signale II·!Π, UIF8 und 0IF9 anwesend sind) schaltet den Flip-Flop 76 so,, dass er das Signal AN01 liefert, das, wie schon erwähnt, ein neues Signal AVAN und somit den Bandvorschub um einen weiteren Schritt hervorruftο

Der Flip-Flop 76 wird durch die Signale o^MR» RESE und RILE, von denen das letztere auch durch AN01 erzeugt wird j, zurückgestellt, während der Flip-Flop 74 durch die· UND-Funktion der Signale DATA und DE32 zurückgestellt wird»

Der Flip-Flop 75 wird durch das Signal GAP1 zurückgestellt, das das Ende der Zählung für die Speicherstellen ■bestimmt.«. Deshalb ist der Flip-Flop 75 während eines vollen Speicherumlaufs erregt·

Das durch Lesen des Geschwindigkeitszeichens IV erzeugte Signal AVAN steuert die Weiterschaltung des Ziffernzählers 74 um ,einen Schritt_s so dass dessen Auegang CIF2 erregt wird ο

Anschliessend wird die erste Geschwindigkeitaziffer ge-

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leaen und infolgedessen ein Ausgang unter BA01 ~ BA09 erregt, der ihren Jert im Deziraal-Binärcode wiedergibt. Mit diesem Dezirualwert wird dann der Umcodierer 69 gespeist O

Jede durch die neun Eingibeleitungen BA01 bis BA09 in den Umcodierer 69 eingegebene Ziffer v/ird dann auf die 24 Ausgänge MA01 bis MA24 dieses Umcodierers übertragen und parallel durch 24 Bits dargestellt« Diese 24 Bits gestatten die Darstellung von Zahlen mit 7 Dezimalstellen» Der Umcodierer 69 weist deshalb 7 Sektionen auf, von denen jede in der Lage ist, eine Ziffer mit einem bestimmten Dezimalwert aus der Dezimal-Binärform in die reine Binärform unu:ucodieren<> Die Eingänge jeder dieser Sektionen werden durch ein entsprechendes Ziffernaignal unter CP2 bis GF8 gesteuert, das den Wert der eingegebenen Dezimalziffer angibt»

Die 24 Bits, die nebeneinander an den 24 Ausgängen des Umcodierers 69 vorhanden sind, werden dann in einen Serienwandler 78 übertragen, der die 24 Bit in Serien an seinen Ausgang SEIN liefert«.

Genauer gesagt, die Zähler 8 und 9 (Figo 6) verzögern den Serienwandler 78 durch ihre Ausgänge COOO bis 0007 und COOO bis C007 bzw ο 0008, C0"Ö8_e Der Zähler 8 kann zyklisch bis 16 zählen, während der Zähler 9 vier verschiedene Zählumläufe bestimmen kann» Deshalb werden die Ausgänge DEO1, DE17, DE33_t DE49 des Zählers 13 erregt, wenn derselbe Ausgang in dem Zähler 8 erregt wird, während in dem Zähler 9 ein anderer Ausgang erregt wird* Entsprechendes gilt für andere Ausgangsgruppen des Zählers 13, vorausgesetzt, dass diese Ausgänge nach demselben Kriterium ausgewählt werden·

BADORiGINAL _₆₁_

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Die 24 Bit einer Geachwindigkeitaziffer werden mit den durch die Signale DE17 bia DE4O (Figo 17) spezifizierten Nennwerten in das Register B des opeichera LDR eingegeben»

Zu diesem Zweck ge-atattet es eine geeignete logische schaltung, die 24 Bit der umcodierten Ziffer nur während des von den Signalen DE17 bis DB40 eingenommenen Zeitintervalls serienmässig zu ordnen» Genauer gesagt, wenn das Sigr.al VBLO (i'igo 11) anwesend ist, während der Zähler 8 (üüOS s "1») das erste Mal bis 16 zählt, doho während de» Abtastens der ersten 16 Eingänge iviAOI £ MA16 des ümcodierers 78 ₉ wird der S teuer eingang (JODE erregt, ao «lass er- </erhinciert_s dass die ersten 16 Eingangs bits 1-i.n den Ausgang SEIN dieses Umcodierera 78 überführt werden« Beim zweiten Zählen bia 16 (0008 =* ¹¹O") wird dagegen der Steuereingang CODE erregt, so dasa die ersten 16 Bingangsbita von den nacheinander abgetasteten Eingängen MA01 ~ MA16 in Reihe an den Ausgang SEIN des Ümcodierers 78 überführt werden» Beim dritten Zählen bia 16 (C008 » "1")» dein während dea Abtaatens der folgenden 8 Eingänge MA17 ^ MS.24 des Umoodierera 78, wird schlieaslich der Steuereingang CODE erregt, so dasa die verbleibenden 8 Eingangsbit von den nacheinander abgetasteten Eingängen MAI 7 — MÄ24 an den Eingang SEIN überführt werden*

Der Ausgang SEIN des derien-./andlers 78 speist den Speicher LDR über ein logisches Netzwerk 70« einen Addierer 71 (Fig» 12) und ein weiteres logisches Netzwerk 51 (Fig. 12) *.

Da die Zeitsteuereinrichtung gegenwärtig das Signal INIO liefert ₈ das die Sp eic herst eilungen in bezug auf die -"-chse

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X angibt, während der oerienparallel-./ .noler und -Speicher 65 das Adre^sensignal IGSl liefert, .vird dad Ji..;nal üOBi erzeugt (Fig» 14) ο Da die Signale VELO und DAlV₁. wirksam sind, erzeugt das Signal COIN das Steuersignal INVEi das die Eingabe d-r Oreschv/indigkei'juziffern in den Speicher erlaubt (i'it,» 20)»

Die äi.'n^le ILVi und jIOO (von deinen das lebztere da Syeicherregi^ter B beJtin.;:t) gestatten deüh- Ib die übertragung der ersten -iesjohwindigkeitazii'-fer von <iem Urncodierer-Ausganr, ο EIN auf den Ausgang S002 des ... idierers 71. Da der ^.veii-e Ein^^ng o001 ies üdiiere- : 71 nur mit einer Reihe von Nullen gespeist ·-:'.-'-i, koiaxan die Bits der ersten -'iesüh'.vindigk^itazifi'er ohne jede Veränderung an den Ausgang USOM des Addierers 71 ο

Der Addierer-Ausgang USOM speist über das logische Netzwerk 51 und den Eingabekanal öUAB (i"ig» 1^:) den Sohreibe Serienparallel-./· ndler und -Speicher»

Die Geschwindigkeitabits werden dann in das Register B des Speichers LDH geschrieben, was bekanntlich durch die Zeitsteuersignale GIOü und 2100 bestimmt wird·

nfenn danach die zweite ieschwindigkeitsziffer K2V eingegeben wird, werden die 24 Bit, die diese Ziffer an den Ausgängen des Serien-vfandlera 78 verkörpern, über den Addierer 71 zu den 24 Bit addiert, die gleichzeitig i iroh den Kanal GIAB an den Ausgang 3001 des Addierers 71 =.eliefert werden und die schon in den Speicher LLR eingegebene Geschwindigkeifcüzii'ier darstellen*

Die anderen Geschwindigkeitsziffern werden auf eine ähnliche rff'ise eiri,:⁽e/eb-;n» Ijuiiut i.jt es kl?r, df.-.iJ die Kon-

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version der fünf die Geschwindigkeit darstellenden Ziffernzahlen 8U3 der Dezimal-Binärform in die reine Binärform durch aufeinanderfolgendes Addieren der den aufeinanderfolgenden Dezimalziffern äquivalenten Binärziffern erfolgte

Am EndP des Speicherganga, in dem die fünf Geschwindigkeit azif fern K1V ■£ K5V eingegeben wurden, wird das Signal PIN durch die UND-Funktion der den Flip-Flop 77 (Figo 14) einstellenden Signale DATA, DE59, INAZ, 0IF8 erzeugt«

In der Folge wird das Signal SlVE erzeugt, das das Tor 11.5 öffnet und so gestattet, die Verzögerungsleitung LER in einen Ring zu achliessen, der das Tor'114, den Lese-Serienparallel-V/andler und -Speicher LEAB und seinen Ausgabekanal GIAB, das offene Tor 114, den Eingabekanal GUAB, den Schreibe-Serienparallel-Wandler und -Speicher REAB, das dreistufige Schieberegister 113 und das Tor 115 aufweist, so dass im folgenden Speichergang der Inhalt des Registers B um drei Binärstellen verschoben und infolgedessen die 24 Bit der zulässigen Höchstgeachwindigkeity die von dem Band 56 in den Speicher LDR eingegeben wurden, in die Biniirbenennungen von 20 bis 43 gebracht werden.»

Ba das Signal INVE den Flip-Flop 76 so eingestellt hat, dass das Signal AN01 {Figo 14) erzeugt wird, wird der V/eitertransport des Bandes um einen Schritt bewirkt, so dass wieder ein Adre3senzeiohen gelesen wird, z<,B» IX» was den schon erwähnten Programmblock anbetrifft« Das entsprechende decodierte Signal AUIC (Figo 9) wird in den Serienparallel-//analer und -Speicher 64 eingespeichert, wobei es gleichzeitig alle anderen Eingangs-Serienparallel-Wandler und -Speicher 63, 65, 66, 67 und 68 auf Null

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stellt· So wird der rjerienparallel-Wandler und -Speicherausgang ICSI erregt, was, wie .schon erwähnt, den Vorschub des B ndee um einen weiteren schritt und die Einstellung des Ziffernzählers auf CIF1 zur Folge hat» Nach dem Anhalten des Bandes liest der Leser 57 ein Vorzeichen-Zeichen SX,-deaden decodiertes Signal SEPO dann in den Serienparallel-wandler und -Speicher 6b eingespeichert wird» So wird der Ausgang SEPI des Serienparallel-Wand1ora und -Speichers erregt oder nicht, je nachdem ob dieses Vorzeichensignal das Vorzeichen "+" oder "-" darstellte Folglich, da d;· j jißiial IUjU jetzt wirk .sam gemacht wird (durch die Anwesenheit der Signale DATA, VELO und UOIIm, wobei letzteres die ^:-"lJD-Funktion des j-dresaensignals ICIiI und des Tuktsignals IhIO ist) (Fi-* 14), "ird der Adfierer 71 für die Addition bzw ρ f^;ir die Subtraktion vorbereitet«

Da zu Beginn des durch GAP2 bestimmten Speichergangs das Signal DATA erzeugt und infolgedessen auoh der Ausgang Al«01 des Flip-Flop 76 erregt wurde (Figo 14), bewirkt nun die Steuerung einen weiteren Bandvorschub ο

Nach dem Anh&lten des Bundes liest der Leser 57 das erste Ziffernzeichen KiX, das die grösste geltende Ziffer der Koordinate x2 darstellte Diese Ziffer und die sechs folgenden Ziffern K?y, M, K4X, K5X, K6X, K7X werden, auf eine ähnliche ',yeiae wie die fünf G-eschwindigkeitsziff ern, in dfjs Register D eingegeben» Das Signal IHNU (das die Eingabe der Koordin^tenziffern steuert) ist jetzt anstelle des; Signals IWVE (das die Eingabe der Geschwindigkeitsziffern steuert) (Fi»<, 12 und 21) wirksam*

Es ist zu beachten, d-.ss, genauer gesagt, die 24 Bit der Endkoordinate x2 sowohl in die Stellen ο bis 56 (die durch die Taktsignale DEi3 bis DE56 bestimmt sind) des Registers

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D als auch in die Stellen 1 bis 24 (durch die Taktsignale DE01 bis DE24 bestimmt) des Registers ö eingegeben werden, weil unter den gegenwärtigen Bedingungen (VELO = "0") ■ cha Signal GODE gleichzeitig mit dem Signal 0008 (Figo 21) erzeugt wird und es infolgedesaen gestattet, dass die auf den Linien ivlAOI bis i»iA24 dargestellten Bits jedesmal^ wenn dieee Linien abgetastet werden, auf den Ausgang BEIN des■ Serienapeiohers 78 (Fig* 1-1) übertragen werden, so dass während der seitlichen Steuerung der ersten 52 Stellen eines Speicherregisters> die durch die Zeitaignale BE01 bis Du 5 2 (IWSI = ¹M") (Figo 13) bestimmt werden, diese Linien MA01 - MA24 ein erstes Mal abgebastet und

ihre Bit auf das Speioherregister 0 (GIOO » "1") übertragen werden, während bei der zeitlichen Steuerung der übrigen Stellen eines Speicherregistera, die durch die Zeitaignale DE33 bis DE59 (INSI = "0") bestimmt werden, diese Linien MA.01 £ MA24 ein zweites Mal abgetastet und ihre Bit in das Speicherregister D (GIOO = "0") übertragen werden·

Auf Grund dieser besonderen Eingabe ist es klar, dass in dem Register D eine Grosse H»x2_e die schon in der allgemeinen Beschreibung in Betracht gezogen wurde, gespeichert ist·

Ferner ist zu beachten» dass, entsprechend dem gelesenen und in dem Serienparallel-Wandler und -Speicher 68 gespeicherten Vorzeichen-Zeichen, der Addierer 71 zum Addieren oder Subtrahieren eingerichtet worden ist (deh» , um unveränderte Bit zu liefern oder um sie zu komplementieren, wenn nur einer seiner Eingänge gespeist wurde)« Deshalb werden die 24 Bit der Endkoordinate x2 entsprechend dem Vorzeichen dieser Endkoordinate entweder unverändert oder komplementiert in den Speicherregistern C

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BADORlGiNAL

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und D gespeicherte

Die Eingabeoperutionen für die Höchstgeschwindigkeit und die Endkoordinate mit Bezug auf die Achse X werden der Reihe nach für die anderen Achsen Y und Z wiederholte Me von dem Band abgelesenen Daten werden in den Abschnitt des Speichers LJDr eingegeben, der der gelesenen Adresse entspricht, die an der opitze jeder Programmnummer steht ο Diese Operation wird unter der Steuerung des Signals COIh (Figo H) ausgeführt, dna die Koinzidenz der Adr-;.Jc3e des gelegenen Ziffernblocks mit der Adresse des Jp ei eher reg ui fcera angibt» Genauer gesagt, die von den Serienparallel .-■/and lern und --Speichern r,4, 65 und 66 gelieferten Adresaenaliiiiixie ICsI, l'Piil bzv/o ZETA gehen die Adre^ye der jetzt gelesenen ^e^uhwindigkeits- oder Ko;jrdinatenziffern an, während die von dem Zeitzähler 14 als Zeitsteuersignale INIC, IL¹IP und IiIAZ gelieferten Speicheradressen die Speicherstellen angeben, in denen auf die Achsen X, Y und Z Bezug nehmende Daten enthalten sind*

Zusammengefasst ist das Auftreten der die ,/eiterschaltung des Bandes 56 und dea Ziffernzählers 74 betätigenden Steuersignale wie folgt: Nach dem lesen und Decodieren jedes neuen Adressenzeichens (aUIG, AUIP und AUIZ) wird dieses in eine statisch parallele Form umgewandelt, wobei alle anderen zuvor statisch parallel gemachten Adressensignale annulliert werden; die ODER-Funktion äea Adressensign--la stelle den Ziffernzähler 74 ;uf isull (doh» CIF1 wird erregt); nach jedem Anlaufen \η\Λ Anhalten des B?ndes wird das Signal IiIDI erzeugt, v₍ lcne;' Yrwirkt, dass der Ziffernzähler eine ziffer v.'iterzat. ·* Yfenn das Bandseicnen gelesen werden k/snii ,,,¹IIiK =» "C , wird das Signal DA-¹A wirksam gemacht, d;-e u;. er, üyci η for-

BAD ORiislNAL

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gang andauert und den Flip-Flop 76 so einstellt, da.-s er Λ.ΝΟ1 wirksam ::;-cht, das den Weitertransport des Bundes um eiren Schritt bewirkt ο

Am Ende der Dateneingabe wird der Flip-Flop 77 erregt, dass das Signal FIHC ."irksam wird, welches das die Berechnung dea Mindestinkrements hx steuernde Signal CiAIK erzeugte Wie schon erläutert, ergibt sich dieses Mindestinkrement ,-un der Differenz H*x2 — H»x1 , wobei Hox2 und Η·χ1 am Ende der Interpolationsoper&tionen in dem Speicherregister ü bavo I gespeichert werden (x1 ist die Koordinate des Ausgangspunktes dea nächstfolgenden zurückzulegenden B<;hn; Vjchni'jts) t. Deshalb bewirkt das öigntl UAIW die Subtraktion des Inhalts H«x1 des Speicherregisters I von dem Inhalt H»x2 des Speicherregisters ü (Figo 15)ο Im einzelnen bedeutet dies, dass die Grösae E»:x2 durch den Kanal GlüD und das Tor 112 dem Eingang büO1 des Addierers 71 zugeführt wird, während die Grosse H»x1 durch den Kanal GIIL und das Tor 120 dem Eingang S002 desselben Addierers zugeführt und letzterer von OAIH so eingerichtet wird, daas er als Subtraktionswerk arbeitete Das Resultat aus der Subtraktion H<>x2 - H»x1 wird dann dem Addierer-Ausgang USOM zugeleitet und durch das Tor 121 und den Kan·;! GUEF in des Speicherregister E eingespeichert, bestimmt durch die Zeit Steuersignale TI02 und GIOUo Ausaerdem wird der Inhalt Ηοχ2 wieder in das Speicherregister G eingetragene

Das Signal OAIH stellt ferner den Flip-Flop 76 so ein₈ dass der Auafang ANOT erregt wird, der den V/eitertransport des Bandes um einen Schritt bewirkte

Nun können zwei Fälle eintreten: a) der Leser 57 liest

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ein Hilfsbefehlszeichen; in diesem Fal3 bleibt der Ziffernzähler 74 im Ruhezustand, ein Hilfsbefehlssignal wird an das entsprechende Betätigungsrelais gesendet und das Band wird noch einmal weitertransportiert; b) der Leser liest das Blockendzeichen CR, dessen decodiertes Signal AtTVI in dem Serienparallel-tfandler und -Speicher 63 gespeiohert wird; der erregte Ausgang VIAO dee Serienparallel-Wandlers und -Speichers lässt dann die Interpolationsoperationen anlaufen·

Dateneingabe mittels Handeinsteller

Die einleitenden Arbeitsgänge (d»h· die allgemeine Nullung der Maschine und das Einstellen des beweglichen Teils auf den Programm-Nullpunkt) entsprechen denen bei der Dateneingabe durch ein Programmband·

Danach werden die Wahlschalter 16, 17, >1 und 34 (Pig* 7) auf CON gestellt, wodurch die Dateneingabe mittels der Handeinsteller auf der Schalttafel 55 ermöglicht wird (Pig«> 9)o Unter diesen Betriebsbedingungen schaltet das wirksam gemachte Signal AUMA in Anwesenheit des Signals LAFI (nach der allgemeinen Nullung durch FlNE wirksam gemacht) den Flip-Flop 28 ab, so dass dessen Ausgang AUTO erregt wird·

Anschliessend wird der Wahlschalter 32 auf VEL oder POS gestellt, je nachdem, ob Geschwindigkeits- oder Koordinatendaten eingegeben werden sollen, so dass der Flip-Flop 33 durch das Signal VEMa oder POMA eingestellt bzw· zurückgestellt wirdο Wenn der Flip-Flop 33 erregt und sein Ausgang ABIM wirksam gemacht wird_t können die Handkoordinateneinst eil er betätigt werden, während, wenn der Flip-Flop 33 abgeschaltet und sein Ausgang ABIM wirkea«

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gemacht wird, der Handgeachwindigkeitseinateller betätigbar ist ο

Ein Wahlachalter 45 ermöglicht die Wahl der gewünachten Achae für die Geschwindigkeit und für die Koordinaten» Genauer gesagt, die Btellung ICMA bezieht aioh auf die Achse X, die Stellung IPMA auf die Achse / und die Stellung ZEMA auf die Achse Ζ» Die Ausgänge dieser Stellungen werden wahlweise durch das Signal MAVI wirksam gemacht, das vnn dem Flip-Flop 21 geliefert wird₉ wenn die Drucktaste START niedergedrückt wird» und arbeiten analog zu den deoodierten Adreasensignalen AUIC, AUIP und AUIZ, während der Ausgang Vu)MA des -,Zahlschalters 32 vvie das decodierte Geschwindigkeitusignal TAUT wirkte

In der in Fig» 7 dargestellten Ausführungsform muss jede AQhae X, Y» Z mittels des *'/ahlrsah&lters 45 von Hand gewählt werden, bevor die zu dieser Aohae gehörenden Daten eingegeben werden» ISm ist auch möglich, die Programmeinheit mit geeigneten Mitteln auszurüsten, die in der Lage sind., nach der Handwahl einer Achse die anderen Achaen automatisch au wählen»

Die Koordinateneinateller 59» 60 und 61 (die zu den Koordinaten x, y bzw. ζ gehören) und der Geschwindigkeit seinst eilet" 62 werden duroh die Steuersignale ICSI¹, IPSI¹, ZETA¹ bzw· ABlV wirksam-gemacht, die bei den vorstehend beschriebenen Bedingungen erzeugt werden₀

Jeder Kordinateneinsteller 59» 60 und 61 weist einen Vorzeiohenwähler (+/-) und 7 Dezimalziffernwähler auf, die mit m, dm, ^m, mm, de, £β, yu bezeichnet sind und den Wert der damit wählbaren Dezimalziffer definieren, Jeder

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dieser 7 Wähler, der die Einstellung jeder Dezimalziffer 1 bis 9 ermöglicht, wird durch ein entsprechendes Ausgang a signal CIP2 bis CIP8 des Ziffernzählers 74 betätigt und ist mit 9 Ausgangskanalen versehen, von denen jeder eine Dezi-nulziff er von 1 bi3 9 darstellen kann»

Die ODEH-Funktion der Ausgänge 3EIG, SJiIP und SEZE der Vorzeichenwähler arbeitet in der gleichen ,^reise wie das deoodierte Vorzeichensignal SEPO₀

Der Gre3chwindigkeitsein3teller 62 v/eist fünf mit dam/1' , m/1¹, dm/1', cm/1', mm/1 · bezeichnete Dezimal--: iff ernwähler auf, die den Geachwiadigkeitubereich der damit wählbaren Dezimalziffern definieren· Jeder der fünf Wähler, der die Einstellung jeder Dezimalziffer von 1 bis 9 ermöglicht, wird durch ein entsprechendes Ausgangaaignal CII2 bis CIP6 des Ziffernzählers 74 betätigt und ist, ebenso wie die Koordinateneinsteller, mit 9 Ausgangskanälen versehen»

Die AU3gangskanäle der Einsteller 59t 60, 61 und 62, die den gleichen Dezimalwert verkörpern, sind in ODBR-Funktion geschaltet, so dass man 9 Handeinstellkanäle BAQ1* -j BA09¹ erhält, von denen jeder in ÖDER-]?unktion an den entsprechenden Ziffernausgang (BA01 £ BAOg) dea Dekoders 58 geschaltet ist»

Die Dateneingabe mittels Handeinsteller simuliert genau die Dateneingabe durch das programmband· Deshalb werden die entyprechenden Vorgänge hier nioht beschrieben» Es soll lediglich erwähnt werden, dasa nach der Zusammenstellung eines Programmblocks aü der Schalttafel 55, d«h·

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nach dem Einstellen der Koordinatenziffern an den Einstellern 59, 60 und 61 und dem Einstellen der Geschwindigkeit szif fern an dem Einsteller 62, sowie nach der Einstellung des Adressenwählers 45 und des Geschwindigkeits-Koordinatenwählers 32 die Eingabe durch Niederdrücken der Drucktaste START eingeleitet wird· Der Ziffernzähler 74 beginnt dann wie bei der automatischen Eingabe zu zählen und durch seine Ausgänge CIF2 his CIP8 werden die verschiedenen vorgegebenen, auf die Koordinaten und die Geschwindigkeit sich beziehenden Ziffern wirksam gemacht, wobei stets von der grössten geltenden Ziffer ausgegangen wird ο

Interpolationsoperationen

Nach dem Lesen des letzten zu einem Programmblock gehörenden Ziffernzeionens wird das Signal CAIN erzeugt, wie schon erwähnt wurde, um das Signal BOIN (Figo 19 und 23) wirksam zu machen· Wenn das nächste gelesene Zeichen ein. Blockendzeichen DR ist, doho ein die Interpolation in Gang setzendes Zeichen, das das decodierte Signal VIAC wirksam macht, wird der Ausgang INVI des Flip-Flop 122 erregt und infolgedessen das Steuersignal G0P1 erzeugt, das eine Verschiebung des Inhalts des Speicherregisters E nach den grössten geltenden Benennungen hin bewirkt (Figo 22 und 25)β Es wird daran erinnert, dass der Inhalt des Speicherregisters E aus dem Ergebnis der Differenz Η·χ2 - Η·χ1 besteht, das auf die schon beschriebene Weis· ausgerechnet und dazu verwendet wird, das Mindestinkrement hx zu erhaltene

Diese Verschiebung wird durch die Anwesenheit von G0P1 bedingt, welches bewirkt* dass der Inhalt dea Registers E des Rückführspeiohers UÜL durch das einstufige Veraö-

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gerungselement 115 und das offene Tor 116 geht und so wieder in das "bei jeder Drehung des Speichers um eine Benennung verschobene Speicherregister E eingeschrieben wird (Figo 12) <,

Wenn die grösste geltende Ziffer der in dem Speicherregiste E enthaltenen Zahl eine vorherbestimmte Binärbenannung erreicht hat, ZoBo die durch das Zeitsteuersignal DE27 bestimmte 27te Benennung, wird der Ausgang FISI des Flip-Flop 123 (Figo 23) am Ende des entsprechenden Speichergangs erregt, wodurch das Signal GOPI annulliert und so der Verschiebevorgang beendet wirdo

Das grösste geltende Bit des so errechneten Mindestinkrementa hx liegt somit in der in bezug auf die vorherbeatimmte Binärbenennung nächstfolgenden Binärbenennung des Registers E, doho, in dem betrachteten Beispiel, in der 28ten Benennungo

Die vorherbestimmte Binärbenennung ist durch einen Wählschalter 117 (Figo 23) veränderbar, der fünf Stellungen aufweist, die DB 27, DE28, DE29, DE30 und DE31 entsprechen O

Wenn angenommen wird» dass die Interpolationaperiode 5 ma dauert, dann entsprechen die vier Stellungen den folgenden Werten der höchstzulässigen Beschleunigung: 2,5 mm/e ₉ 5 mm/s , 10 mm/a , 20 mm/a bzw» 40 mm/a ·

Da FISl wirksam ist, wird in dem folgenden Speiohergang der Ausgang OPER des Flip-Flop 124 erregt, der das Steuersignal GrOP2 (Fig· 22 und 24) erzeugt, während dessen Dauer alle Vergleiohsoperationen für die Beschleunigungsanderung

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und die Berechnungen (4) und (6) ausgeführt werden« In dem nächstfolgenden Speieherumlauf erzeugt OPER ausserdem das Steuersignal G0P3» während dessen Dauer die neuen Stellungen des beweglichen Teils der Maschine in bezug auf die Beschleunigungsphase anhand der Formeln (2) und ^ (3) errechnet werden*

Ferner wird die Berechnung (11) während der Anwesenheit des Steuersignals GOP2 und die Berechnung (5) während der Anwesenheit des Steuersignals GOP3 ausgeführte Da die Berechnungen (11) und (6) sowie (5) und (3) jeweils gleichseitig ausgeführt werden, muss die Steuereinrichtung mit zwei Addierwerken 71 und 72 versehen sein»

Genauer gesagt, im Laufe der ersten Interpolationsphase T1 (Fig» 2) wird während der Anwesenheit des Steuersignals G0P2 die Operation (4), dia die progressive Distanz xn - x1 * y~~] ^¹¹¹ ■^Liefert, von dem als Subtraktionswerk eingerichteten Addierer 71 ausgeführt» dessen Eingang

5001 durch den Kanal GIIL und das Tor 126 mit dem Inhalt Dxn des Registers I gespeist wird und dessen Eingang

5002 durch den Kanal GIAB und das Tor 128 mit dem Inhalt n-1

y '. Dxn des Registers A gespeist wird»

Ferner wird auch die den Wert Rxn der noch zurückzulegenden Distanz delirierenden Operation (6) während der Dauer des Steuersignals von dem Addierer 71 ausgeführt» dessen Eingang SO01 zu diesem Zweck duroh den Kanal GICD und das Tor 112 mit dem Inhalt x2 des Registers D gespeist wirdj während sein Eingang S002 durch den Kanal GIIl und daa Tor 120 mit dem Inhalt xn des Registers L gespeist wird*

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Pur die Achßen Y und Z wird die die korrigierte Koordinate definierende Operation (11) von dem Addierer 72 ausgeführt, und zwar gleichzeitig mit der Operation (6)·

Während der Dauer des Steuersignals GQP3 wird die das Positionsinkrement Dx/x+1) liefernde Berechnung (2) von dem Addierer 71 ausgeführt, dessen Eingang S001 durch den Kanal GrIIL und das Tor 126 mit dem Inhalt Din des Registers I gespeist wird und dessen Eingang S002 durch den Kanal GIEP und das Tor 127 mit dem Inhalt des Registers E gespeist wird· Das an den Ausgang USOU gelieferte Resultat Dx(n+1) wird dann durch das Tor 125 und den Kanal 6UIL in das Register I eingeschrieben»

Auofa die Operation (3), die die von dem beweglichen Teil der Maschine am Ende des η-ten Interpolationsumlaufs eingenommene Position x(n+1) definiert, wird während der Dauer des Steuersignals G0P3 von dem Addierer 71 ausgeführt t wobei dessen Eingang S001 durch den Kanal REIL und das Tor 129 mit dem Inhalt xn des Registers L gespeist wird» während sein Eingang S002 alt dem durch den Kanal GIIL und das Tor 120 gelieferten Inhalt Dxn des Registers I gespeist wird·

Gleichzeitig mit der Operation (3) führt der Addierer die die fiktive Distanz Pxn definierende Operation (5) aus, indem er den seinem Eingang S021 zugeführten Inhalt

η
y JDxn des Registers A zu dem seinem Eingang S022 zugeführ-

1
ten Inhalt Dxn des Registers I addiert·

Wenn die zulässige Höchstgeschwindigkeit DxnM erreicht ist und infolgedessen das Steuersignal VEGO wirksam gemacht wurde (wie im nächsten Teil der/ Beschreibung er-

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läutert wird), werden die Operationen (2) und (4) angehalten, weil das Signal VECO die Eingabe des zweiten Summanden in den entsprechenden Addierer 71» 72 sperrte. In der zweiten Interpolationsphase T2 werden deshalb nur die Operationen (3) und (6) ausgeführt, so dass sich der bewegliche Teil mit konstanter Geschwindigkeit weiterbewegt O

Zu Beginn der dritten Interpolationsphase T3 (die ihren Anfang nimmt, wenn die noch zurückzulegende Distanz Rxn kleiner als die am Ende der Beschleunigungsphase in dem Register A gespeicherte fiktive Distanz PxnM wird) wird ein Yerlngaamungsöignal ORDE wirksam gemacht, das den Addierer 71 so einrichtet, dass er während der Phase T3 als Subtraktionswerk arbeitet, um die Operation (2^f) auszufuhrenα

Am Ende der Verlangsamungsphase T3 (doho, wenn das Positions inkrement Dxn kleiner als der vorherbestimmte Wert wird) wird ein Verlangsamungeendaignal !FIDE wirksam gemacht, das die Operation (2¹) anhält _y indem es die Eingabe des zweiten Summanden in den Addierer 71 sperrte Deshalb wird während der näohsten Phase T 4 nur die Operation (3) ausgeführt, ao dass sich der bewegliche Teil mit konstanter Geschwindigkeit weiterbewegtο

Wenn der Ankunftspunkt P2 erreicht ist* wird ein Signal PlEFE erzeugt, welches das G0P3 (Figo 24) annullierende Steuersignal G0P4 wirksam machte Das Steuersignal G0P4 erregt das Tor 118 und gestattet so die Übertragung der Endkoordinate x2 aus dem Register D in das Register L an die Stelle der stetig angewachsenen Koordinate xn» GQP4 annulliert ferner den Inhalt aller anderen Register

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des Speichers LDR, um aie auf neue Interpolationsoperationen vorzubereiten»

Das Steuersignal SOP 4 endet, wenn der Flip-Plop OPiE am Ende eines Speieherumlaufs durch GAP1 zurückgestellt wird*

Die Steuersignale G0P1, G0P2, G0P3 und G0P4 haben gewöhnlich die Dauer eines Speicherumlaufsο Doch ist es möglich, ihre Dauer durch in den Zeichnungen nicht dargestellte geeignete Mittel auf einen Bruchteil des Speicherumlaufs zu reduzieren, wobei dann während dieses Bruchteils nur eine vorherbestimmte Achse berücksichtigt wird, um die Interpolation nur entlang dieser Achse auszuführen»

Um die im folgenden Teil der Beschreibung erläuterten ■Vergleichoperationen korrekt auszuführen, wird die Bewegungsrichtung mittels eines Flip-Flop 130 für die Aohse X und eines Flip-Flop 131 für die Achse J (Fig· 23) gespeicherte Das Signal SEME wird entweder von der Achse X oder Y erzeugt, wenn ihre Bewegungsrichtung negativ ist»

Der Digital-Analog-Umsetzer 101 ist während des ersten Speichergangs Jedes Interpolationazyklus (GIRI « ¹¹O") über einen geeigneten Parallelwandler und -Speicher 119 (Fig· 12) an das xn enthaltende Register L geschaltet₉ während er beim zweiten Speichergang jedes Interpolationszyklus (GIRI - "1") an den Ausgang S0M2 dea zweiten Addierers 72 geschaltet ist· Infolgedessen wird der Digital-Analog-Umetzer 101 während des ersten Speichergangs mit xn gespeist, während er beim zweiten Speichergang mit 2yn + Dyn (für die Achse Y und auf entsprechende Weise für die Achse Z) gemäss der Korrekturformel (11) gespeist wirdβ Die Grosse 2yn + Dfn wird dann durch 2 dividiert (wie in der allgemeinen Beschreibung erläutert), indem

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einfach eine Binärstelle verschoben wird, wenn sie in den Parallelwandler und -Speicher 119 eingegeben wird·

Vergleiohsoperationen

Die während der Interpolation ausgeführten Vergleichsoperationen erzeugen die Steuersignale TEOO, ORDE, S¹IDE, PAFl und FINE» die die verschiedenen Bewegungsphasen des beweglichen Teils entlang eines Bahnabschnitte kennzeichnen»

VEQO (Steuersignal der konstanten Geschwindigkeit) wird bei Auftreten der Ungleichheit (7)» Dxn^>DxM, erzeugte Zu diesem Zweck vergleicht ein einen Flip-Flop 132 (Fig» 26) steuerndes logisches Uetsswerk die aus den Registern B (BxM enthaltend) und I {Inca. enthaltend) kommenden aufeinanderfolgenden Bitpaare nach den folgenden Kriterien!

Während der Anwesenheit von G-0P2 und GIOO, und wenn SEME * "0" ist, ergibt sich jedesmal der folgende Sachverhalt ι

REIL » "1" (Dxn darstellend), GIAB « "0" (DxM darstellend),

so dass die Bedingung (7) erfüllt ist und infolgedessen der Ausgang VERA des Flip-Flop 132 wirksam wirdο

Wenn sich dagegen der folgende Sachverhalt

REH. » "0" (Dxn darstellend), GIAB «r »1» (DxM darstellend),

ergibt, dann ist Dxn^DxM und somit wird der Flip-Flop 132 abgeschaltet»

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Wenn SiSIE * "1" (negative Bewegungsrichtung) ist, müssen die obigen Überlegungen umgekehrt werden»

Während der Anwesenheit von GOP3 erregt der wirksam gemachte Ausgang VERA des Flip-Flop 132 den Flip-Flop 133» dessen wirksam gemachter Ausgang VECO die Int erpolationsphase T2 konstanter Geschwindigkeit steuert*

ORPE (Verlangsamunga-Steuersignal) wird erzeugt, wenn die Ungleichheit (8), Rxn <^PxnM, eingetreten iste V/ie im vorhergehenden Fall vergleicht ein einen Flip-Flop 134 (Fig» 27) steuerndes logisches Netzwerk die aus dem Register A (PxnM enthaltend) und aus dem Ausgang USOM des Addierers 72 (der die Grosse Rxn liefert, da er von den Registern D und L gespeist wird* um die Rxn darstellende Differenz (x2 - xn) zu erhalten) kommenden, aufeinanderfolgenden Bitpaare nach den folgenden Kriterien»

Während der Anwesenheit von G0P2 und GIOO, und wenn SEME * ¹¹O" ist* ergibt sich jedesmal der folgende Sachverhalt;

USOM * ¹¹O" (Rxn darstellend), REAB * »1" (PxnM darstellend),

so dass die Ungleichheit (8) erfüllt ist und infolgedessen der Ausgang PIDI des Flip-Flop 134 wirksein gemacht wird.

Wenn sich dagegen der folgende Sachverhalt

USOM * »1» (Rxn darstellend),
REAB » »0» (PxnM darstellend),

ergibt, dann ist Rxn^PxnH und infolgedessen wird der Flip-Flop 134 abgeschaltet»

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Wenn SEME = "1" (negative Bewegungsrichtung) ist, müssen die obigen Überlegungen umgekehrt werden»

Während der Anwesenheit iron G0P3 erregt das Signal PIDI den Flip-Flop 135, dessen wirksam gemachter Ausgang ORDE die Interpolationsphase T3 konstanter Geschwindigkeit ateuerto

PIPE (Verlangsamungsendsignal) wird erzeugt, wenn die Ungleichheit (9), Dxn<^1 Aim, eintritt, wobei das Steuersignal ORDE vorher vorhanden ist ο Zu diesem Zweck sieht ein einen Flip-Flop 136 (Figo 28) steuerndes logisches Netzwerk vor, das Dxn enthaltende Register I abzutasten, um festzustellen, ob Bit mit einem grösseren Wert als 1 /um vorhanden sind oder nicht (die geprüften Binärbenennungen sind diejenigen, welche durch die Zeitsignale DE33 bis DE59 bestimmt werden, wobei diese Benennungen durch das Signal IKSI vollständig bestimmt werden)_β

Deshalb ergibt sich während der Anwesenheit von D0P2_s GIOO und INSI₉ und wenn SEME β »Ο¹¹ ist, jedesmal der Umstand* dass

GIIL » "0" (Dxn darstellend) ist,

so dass die Bedingung (9) erfüllt ist und der Ausgang GRIN des Flip-Flop 136 infolgedessen nicht wirksam gemacht wird« Der Flip-flop 136 wird durch DE15 abgeschaltete

SEME «■ "1" (negative Bewegungsrichtung) ist, müssen die obigen Überlegungen umgekehrt werden»

Während der Anwesenheit von G0P3 und PIDI erregt das

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Signal GRIH den Flip-rFlop 137_t dessen wirksam gemachter Ausgang FIDE die Interpolationsphase TA konstanter Geschwindigkeit steuert»

PAFI (Endschrittsignal) wird erzeugt, wenn die Ungleichheit (10), x2 - xn<i6 yum, erfüllt iste Zu diesem Zweck sieht ein einen Flip-Flop 138 (Fig* 29) steuerndes logisches Netzwerk vor, die durch den Ausgang USOM des Addierers 71 gelieferte Differenz x2 - xn zu prüfen, um festzustellen, ob Bit mit einem gröseeren Wert als 8 /um vorhanden sind oder nicht (die geprüften Binärbenennungen sind diejenigen, die durch die Zeitsignale DE37 bis DE59 bestimmt werden)ο Während der Anwesenheit von G0P2 und GIOO, und wenn SEME « "0" ist, ergibt es sioh aomit jedesmal, dass

USOM m »0» (x2 - xn darstellend) ist,

so dass die Bedingung (1O) erfüllt itit und der Ausgang MIDI des Flip-Flop 138 folglich wirksam bleibt» da dieser Flip-Flop durch die Koinzidenz der Signale G0P2 und DE32 erregt wurde»

Wenn SiJME « "1* (negative Bewegungsrichtung) ist, sind die obigen Überlegungen umzukehren»

Das Signal DINU erzeugt die Signale FINE und FIPA> die das Ende der Steueroperationen bzw» das Ende eines Programmtaktes bestimmen»

Es ist offensichtlich, dass die Steueranordnung gemäss der Erfindung nicht nur für Maschinen mit einem an geradlinigen Achsen entlangbeweglichen Teil, sondern auoh für Maschinen mit einem an einer oder mehreren Drehach sen

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entlangbewegliohen Teil verwendbar ist* Wenn ein beweglicher Teil einer Maschine an einer oder mehreren geradlinigen Achsen entlangbewegt wird, so stehen die Momentangesohwindigkeiten entlang dieser Achsen in einem Verhältnis zueinander, das, wie gezeigt, durch die Formel (1) dargestellt wird» Es ist klar, dass die Steueranordnung gemäss der Erfindung auch dann nach der Formel (1) arbeitet, wenn eine oder mehrere Achsen Drehachsen sind»

So ist es_? wenn eine Maschine_fi beispielsweise eine Drehbank, eine geradlinige Achse und eine Drehachse hat» möglich, mit der von dem Interpolator numerisch errechneten Bahn zylindrische, konische oder schraubenlinienförmlge Oberflächen herzustellen»

Patentanspruch e:

Yfb/Pe - 17 561 -82 -

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Claims (1)

1. -* 82 -

   Pat e r. t a η s ρ r ü ü h e :

   Steuerungsanordnung zur positionierung eines beweglichen Teil3 einer Arbeitsmaschine, insbesondere ./erkzeugmaschine, längs einer ode;r mehrerer Achsen, die von einer diskontinuierliche Positioniorung3befehle liefernden Programmeinheit gespeist wird und einen Interpolator aufweist, der in aufeinanderfolgenden Int erp öl at ion sz./kl en -Positionierungüinkremente errechnet und für jede der Achsen einen die Positionierung des beweglichen Teile durchführenden Servomechanismus speist, dadurch gekennzeichnet, dass der Interpolator (100) einen Speicher (LDR), eine mit diesem verbundene₉ von der Programmeinheit (57) gespeiste, arithmetische Einheit (71, 72) sowie eine Einstelleinheit (Fig· 14, 23) aufweist, die entsprechend dem Inhalt des Speichers (LDR) unterschiedliche Bedingungen für die arithmetische Einheit einstellt, ao dass der Interpolator (100) den Betrag der in jedem der aufeinanderfolgenden Interpolationszyklen errechneten Positionierungsinkremente (Dx, Dy) zwecks Steuerung der Geschwindigkeit des beweglichen Teils modulieren kann·

   Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Arbeitszyklus in drei Zeitabschnitte zerfällt, und zwar in einen ersten Zeitabschnitt» in dem die Programmeinheit (57) einen Positionierungsbefehl (x2, y2j DxM, DyM) gibt, in einen zweiten Zeitabschnitt, in dem der interpolator (100) daa Geschwindigkeit sinkrement (hx, hy) auf der Basis des gegebenen Positionierungsbefehls errechnet, und in einen dritten Zeitabschnitt, in dem der Interpolator (100)

   BAD ORIGINAL -83-

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   ~ 83 -

   die Positionierungsinkremente errechnet und in wirklicher Zeit die Positionierung des beweglichen Teils steuerte

   3. Steuerungsanordnung nach dem Anspruch 2, wobei der bewegliche Teil an wenigstens zwei Achsen entlangbewegbar und das Verhältnis der vom Interpolator in jedem Interpolationszyklus für diese beiden A oh sen errechneten Positionierungsinkremente zwischen, zwei aufeinanderfolgenden, von der Programmeinheit gegebenen Positionierungsbefehlen konstant ist, dadurch gekennzeichnet, dass während des dritten Zeitabschnittes der Interpolator (100) die Positionierung des beweglichen Teils längs der Bewegungsbahn (P1-P2) in einer ersten Phase (Ti) mit konstanter Beschleunigung, in einer zweiten Phase (T2) mit konstanter Geschwindigkeit und in einer dritten Phase (T3) mit im wesentlichen konstanter Verzögerung steuerte

   St euerungs anordnung nach Anspruch 3$ dadurch gekennzeichnet, dass während dee zweiten Zeitabschnittes der Interpolator (100) die Differenzen x2-x1 und y2-y1 zwischen den dem gegebenen Positionierungsbefehl entsprechenden Koordinaten (x2_? y2) und den dem vorhergehenden Positionierungsbefehl entsprechenden Koordinaten (ad , y1) hintereinander in demselben Verhältnis herabsetzt$, bis eine der so modifizierten Differenzen einen der hochstzulässigen Beschleunigung entsprechendenρ durch einen wählschalter (117) vorherbestimmten Wert erreicht, so dass die endgültigen Werte der so modifizierten Differenzen die Geschwindigkeiteinkremente (hx_ff hy) bilden«,

   5« St euerungs anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn-

   -84-809 849/0 60 2

   ~ 84 -

   zeichnet, dass während des dritten Zeitabschnittes der Interpolator (100) in der Phase (Ti) konstanter Beschleunigung die aufeinanderfolgenden Positionierungsinkremente (Dx₉ %) durch positive Summation der konstanten Geschwindigkeitsinkremente (hx, hy) und in der Phase (T3) der im wesentlichen konstanten Verzögerung durch negative Summation der konstanten Geschwindigkeitsinkremente (hx, hy) errechnete

   Steuerungsanordnung nach Anspruch 5, daduroh gekennzeichnet, dass der Interpolator (100) in den Interpolationszyklen der Phase (T1) die Geschwindigkeitsinkremente (hx, hy) stetig summiert, bis das Positionsinkrement (Dx, Dy) den der Höchstgeschwindigkeit entsprechenden vorherbestimmten Wert (DxM, DyM) erreicht»

   7. Steuerungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Interpolator (100) während der Interpolationszyklen der Phase (T1) die Summe aller aufeinanderfolgenden Positionierungsinkremente speichert und die Interpοlationszyklen der Phase (T3) beginnt, wenn die Entfernung des beweglichen Teils von der durch den gegebenen Positionierungsbefehl dargestellten Position (P2) der um einen vorherbestimmten Betrag erhöhten gespeicherten Summe entspricht·

   8e Steuerungsanordnung nach Anspruoh 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Interpolator (100) in der Phase (Ϊ3) die negative Summation der Geschwindigkeitsinkremente (hx, hy) beendet₉ wenn ein vorherbestimmter Wert des Positionierungsinkrementes (Dx₉ Dy)

   -85-9 0 9849/0602

   erreicht ist-, und dass der negativen Summation eine erste Unterphase konstanter Geschwindigkeit folgt, in der die vom Interpolator (100) in jedem Interpolationszyklus gerechneten Positionierungsinkremente (Dx, Dy) konstant sind und den so angenommenen, vorherbestimmten t7ert behaltene

   9. Steuerungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar auf die erste Unterphase konstanter Geschwindigkeit wenigstens eine zweite Unterphase konstanter Geschwindigkeit folgt, in der der Interpolator (100) konstante Positionierungsinkremente (Dx, Dy) errechnet, die einen niedrigeren Wert als derjenige der ersten Unterphase habene

   10* Steuerungaanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Servomechanismus (102, IO3, 104) anstelle von dem Interpolator (100) von dem letztgegebenen Positionierungsbefehl gespeist wird, wenn der bewegliche Teil eine Position nahe dem Punkt (P2) erreicht, der durch den von der Programmeinheit (57) gegebenen Positionierungsbefehl (x2, y2) dargestellt wird«

   β Steuerungaanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Interpolator (100) mit einem zyklischen Speioher (LDR) versehen ist, der eine Vielzahl von parallel zugänglichen, umlaufenden Registern (a, B» G, D, E, i¹» S, I, L) aufweist, wobei die Periode eines Speioherzyklus in der Periode jedes der Interpolationszyklen mehrmals enthalten ist· : ·-, .__-- =_;■..·.,, -

   12· Steuerlingeanordnung naoh Anspruch 11, in der ein

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   1563536

   Digital-Analog-Umsetzer (101) zwischen den Interpolator (100) und jeden der Servomeohanismen (102, 10j5_? 104) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen jedem Servomechanismus (102, 103, 104) und dem entsprechenden Register in Zeitintervallen hergestellt wird, die einer ganzen Zahl der Interpolationszyklen entsprechen«

   13» Steuerungsanordnung nach Anspruch 11, in der jeder Interpolationszyklus wenigstens zwei Bpeicherzyklen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Interpolator (100) in dem ersten dieser Speicherzyklen logische Vergleichsoperationen ausführt, um die erforderlichen Beschleunigungaänderungen zu definieren, und in dem zweiten dieser Speicherzyklen die Berechnung des zu diesem Interpolationszyklus gehörenden Positionierungsinkrementes auf der Basis der Resultate der Vergleichsoperationen ausführt»

   14» Steuerungsanordnung nach Anspruch 11 ₉ in der der zyklische Speicher η in Reihe angeordnete Register aufweist, von denen jedes m Zeiohen mit jeweils b Bit enthalten kann, wobei die Zeichen und die Bit jedes Registers im Serien-Betrieb verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Register in Form einer einzigen Verzögerungsleitung (LjDR) angeordnet sind, die η · m · b Bit enthalten kann, wobei einander zugeordnete Bit der einzelnen Register in benachbarten Stellen der Verzögerungsleitung (LlB.) gespeichert sind»

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