DE1803265A1

DE1803265A1 - Programmierbare Bahnsteuerung,insbesondere zur Verwendung bei Werkzeugmaschinen,Schreibers usw.

Info

Publication number: DE1803265A1
Application number: DE19681803265
Authority: DE
Inventors: R Tauchmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-10-16
Filing date: 1968-10-16
Publication date: 1970-05-14

Description

Beschreibung Programmierbare Bahnsteuerung, insbesondere zur Verwendung bei Werkzeugmaschinen, Schreibern etc.
Die Erfindung betrifft eine programmierbare Bahnsteuerung, bei der der Vorschub in Richtung der Achsen mit von Schrittmotoren oder Synchromotoren angetriebenen Spindeln erfolgt, insbesondere zur Verwendung bei der Steuerung von Werkzeugmaschinen, X-Y-Schreibern usw.
Von derartigen Steuerungen wird gefordert, daß das Werkzeug z.B. der Fräser, der Schreibstift o.ä. auf einen vorher durch eine Zahleneingabe gekennzeichneten Koordinatenpunkt läuft, von dem aus die Laufbewegung des Werkzeugs möglichst kontinuierlich und in jeder Richtung erfolgen soll, so daß das Werkzeug auf dem Arbeitsstück bestimmte einfache geometrische Figuren, z.B. Geraden, durchläuft. Komplizierte Formen können dann aus diesen einfachen Figuren angenähert werden.
Diese Aufgabe wird oft dadurch gelöst, daß mit Vorschubmotoren gleicher Drehzahl vorgewählte Koordinatenpunkte angefahren werden, wobei die Koordinatenpunkte z.B. durch codierte Maßstäbe oder Impulszählung mit Vor-Rückwärtszähl.er erkannt werden.
Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß die Bewegung des Werkzeugs entweder nur in Richtung einer der Achsen oder aus der gleichzeitigen Bewegung in beiden Achsen sich ergebenden Richtungen erfolgen kann, die, da die Vorschubgeschwindigkeiten gleich sind, immer 450 gegen die Achsen geneigt sind.
Die Approximation eines vorgegebenen Kurvenzugs ist durch die geringe Anzahl der zur Verfügung stehenden Richtungen sehr schwierig und erfordert in der Regel sehr viele Teilstücke.
Die Erfindung verfolgt das Ziel, durch Programmierung veränderliche Steuerfrequenzen an die Vorschubmotoren zu liefern, so daß eine praktisch nur durch die endliche Stellenzahl der Eingaben begrenzte Vielzahl von Bewegungsrichtungen möglich ist.
Es wird vorgegeben, daß eine bestimmte Anzahl von Schritten in jeder Achse zum Ausfahren des gewünschten Koordinatenpunktes notwendig ist.
Das Ziel wird erfindungsgemäß dadurch errecht, daß ein in der Frequenz programmierbarer Frequenzgenerator verwendet wird, dessen Ausgangsfrequenz in im Untersetzungsverhältnis programmierbaren Zählern - weiterhin Frequenzuntersetzer genannt -für jede Achse heruntergeteilt wird. Die Ausgangsfrequenzen dieser Zähler dienen als Steuersignale für die Vorschubmotoren.
Diese Steuersignale werden in im Untersetzungsverhältnis programmierbaren Zählern - weiterhin Stellungszähler genannt -für jede Achse gezählt.
Die Antriebe laufen solange, bis das Erscheinen von Ausgangssignalen an den Stellungszählern das Erreichen des gewinschten Koordinatenpunktes anzeigt. Über eine geeignete Steuerung werden dann alle Zähler und der Frequenzgenerator auf den nächsten Koordinatenpunkt programmiert. Die Stellungszähler können ihre Eingangssignale auch von geeigneten Gebern an den Spindeln erhalten. Um eine möglichst konstante Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugs zu erreichen, wird die Frequenz des Frequenzgenerators so programmiert, daß sie ein Vielfaches einer der gewünschten Vorschubgeschwindigkeit entsprechenden .Steuerfrequenz der Antriebe entspricht.
Der Vervielfachungsfaktor wird gleich der kleinsten SchFittzahl gewählt die zum Erreichen des programmierten Koordinatenpunktes in einer Achse notwendig ist. Diese Auswahl kann sowohl automatisch durch eine geeignete Schaltung als auch durch Programmierung erfolgen.
Durch Messen der Steuerfrequenzen der einzelnen Vorschubmotoren und Bildung der geometrischen Summe kann weiterhin eine analoge Regelung der Frequenz des Frequenzgenerators dazu benutzt werden, den Vorschub unabhängig von der Richtung konstant zu halten.
Die Erfindung soll anhand von Figur 1 näher erläutert werden.
Der Frequenzgeneratoy 1 ist inder Frequenz programmierbar.
Die abgegebene Frequenz beträgt das Z-fache einer gewünschten Steuerfrequenz, wobei der Faktor Z durch Programmierung oder Auswahlschaltungen den jeweils kleineren Wert der Schritt zahlen Zy in der Y-Achse und Zx in der Achse, die zum Erreichen des Koordinatenpunktes erforderlich sind, entspricht.
Die Ausgangsfrequenz des programmierbaren Frequenzgenerators wird in den programmierbaren Frequenzuntersetzern 2 für die Y-Achse und > fUr die X-Achse heruntergeteilt, deren Ausgänge die Steuerfrequen:: 7 fClr den Vorschubmotor der Y-Achse und 8 für den Vorschubmotor der X-Achse liefern.
Das Untersetzungsverhältnis des Frequenzuntersetzers 2 ist gleich der Schrittzahl Zy, das des Frequenzuntersetzers 3 gleich der Schrittzahl Zx, die zum Erreichen des gewünschten Koordinatenpunktes in den jeweiligen Achsen benötigt werden.
Die Steuerfrequenzen 7 und 8 werden in den Stellungszählern 4 für die Y-Achse und 5 für die X-Achse weiter untersetzt.
Das Untersetzungsverhältnis des Stellungszählers 4 entspricht der Schrittzahl Zy, das des Stellungszählers 5 der Schrittzahl Zx, die zum Anfahren des gewünschten Koordinatenpunktes in den einzelnen Achsen erforderlich sind. Das Erscheinen eines Ausgangssignales an beiden Zählern kennzeichnet das Erreichen de Koordinatenpunktes.
Über die Steuerung 6 wird dann der nächste Koordinatenpunkt einprogrammiert.

Claims

Patentansprüche

1. Programmierbare Bahnsteuerung, bei der die Bewegung in den einzelnen Achsen durch Spindeln erfolgt, die durch mit Frequenzen in der Geschwindigkeit steuerbaren Vorschubmotoren angetrieben werden, wobei einer Schwingung ein bestimmter Schritt im Vorschub entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsfrequenz eines programmierbaren Frequenzgenerators (1) ein Vielfaches einer vorgegebenen Steuerfrequenz ist und dieses Vielfache der kleinsten Schrittzahl entspricht, die in einer der Achsen zum Erreichen des anzufahrenden Koordinatenpunktes notwendig ist, in den programmierbaren Frequenzuntersetzern (2) und (3) heruntergeteilt wird, deren Ausgangsrrequenzen als Steuerfrequenzen (7) und (8) für die Vorschubmotoren der einzelnen Achsen dienen und die Steuerfrequenzen (7) und (8) in ebenfalls programmierbaren Stellungszählern (4) und (5) weiter untersetzt werden, deren Ausgangssignale das Erreichen des anzufahrenden Koordinatenpunktes kennzeichnen und zu einer Abschaltung der Antriebe führen, wobei das Untersetzungsverhältnis des Frequenzuntersetzers (2) gleich dem Untersetzungsverhältnis des Stellungszählrs und das Untersetzungsverhältnis des Frequenzuntersetzers (3) gleich dem Untersetzungsverhältnis des Stellungszählers (4) ist und die Untersetzungsverhältnisse der Stellungszähler(4) und (5) den Schrittzahlen entsprechen, die in der zugehörigen Achse zum Erreichen des gewünschten Koordinatenpunktes erforderlich sind.

2. Programmierbare Bahnsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfrequenzen (7) und (8) gemessen und deren geometrische Summe gebildet wird, die zu einer analogen oder digitalen zusätzlichen Frequenzregelung des Frequenzgenerators (1) benutzt wird, um die Vorschubgeschwindigkeit unabhängig von der Vorschubrichtung konstant zu halten.

3. Programmierbare Bahnsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssignale der Stellungszähler (4) und (5) von geeigneten Gebern an den Spindelachsen geliefert werden.

4. Programmierbare Bahnsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte für die Programmierung des Frequenzgenerators (1), der Frequenzuntersetzer (2) und (3) und der Stellungszähler (4) und (5) über eine geeignete Recheneinrichtung aus den absoluten Stellungen der vorgegebenen Koordinatenpunkte errechnet werden.