DE2008204B2 - Vorrichtung zur Steuerung von mehrdimensionalen Bewegungsabläufen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von mehrdimensionalen Bewegungsabläufen mit einem Organ zum Abtasten von Impulsreihen von Eingabeinformationen in Binärziffern und einer magnetischen Trommel oder Scheibe als Speicherorgan für die Binärziftern als Datenblöcke, welche jeweils eine die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung der Bewegung repräsentierende Binärziffer enthalten, also eine sogenannte Playback-Maschinensteuerung.

Bei den verschiedensten Maschinen, vor allem bei Werkzeugmaschinen zur automatischen Durchführung von verschiedenen komplizierten Operationen, wird das numerische Steuerungssystem vielfach angewendet. Zur Ermöglichung von komplexen, abwandelbaren Betätigungen werden solche Maschinen mit Hilfe von elektronischen Computern automatisch

programmiert. Es geschieht jedoch auch häufig, daß eine fachkundige geschickte Bedienungsperson'selbst ein Beispiel für zweckmäßigste Ausführungsform der Betätigung einer Maschine demonstrieren muß, weil die gewünschte Betätigung außerordentlich kompliziert ist.

Durch AEG-Mitteilungen, 54 (1964), Heft 516, S. 376 bis 381, ist das Prinzip von numerischen Meßmaschinen beschrieben, die das Abtasten von Kurven in der Ebene oder im Raum gestatten und die automatische Auswertung der Abtastergebnisse und die Ausgabe eines gedruckten oder in Lochkarten bzw. -streifen gestanzten numerischen Programms ermöglichen, das später als Eingabemediuni für eine numerische Steuerung dienen kann. Eine eingehende Schilderung einer solchen Maschine findet sich in der USA.-Patentschrift 3 473 157. Weiterhin ist durch »Technische Rundschau«, Nr. 2, vom 17.1. 1969, S. 19, 21 und 23, insbesondere S. 21, linke Spalte, ein Gerät bekannt, welches die Digitalisierung von Zeichnungen. Plänen, Karten, Diagrammen usw. erlaubt. Mit zwei Positionsgebern werden die Koordinatenwerte in .ν- und y-Richtung gemessen. Die Speicherung kann auf Lochstreifen, Lochkarten oder Magnetband erfolgen. Außerdem besteht die Möglichkeit, das Gerät on-line, also ohne Verwendung \ΐ_·η Datenträgern, an eine Datenverarbeitungsanlage anzuschließen. Da die Art der zu verwendenden Positionsgeber nicht festgelegt ist, wäre im Bedarfsfall auch mit der Abtastung von Impulsreihen von Eingabeinformationen zu arbeiten.

An Stelle der im Zusammenhang mit Koordinationslesern solcher Art bekannten Lochstreifen oder Magnetbänder könnte man, wenn deren Speicherungskapazität nicht so sehr beschränkt wäre, auch die an sich bekannten Magnettrommeln oder Magnetscheiben verwenden. Besonders der Ersatz der Magnettonbänder durch Magnettrommeln oder -scheiben wäre wegen deren längerer Brauchbarkeitsdauer und Zuverlässigkeit sehr wünschenswert; bei Magnetbändern werden nämlich häufig die Impulse teilweise unterdrückt bzw. ausgelassen, wenn das Wiedergabegerät am Einsatzort mit Staub von magnetischen Materialien verunreinigt wird und das momentane Anlassen und Abbremsen Schwierigkeiten verursacht. Solche Schwierigkeiten treten bei den wegen ihrer Verläßlichkeit weitverbreitet in Benutzung befindlichen Magnettrommeln, Magnetscheiben u. dgl. nicht auf. Jedoch ist ihre Benutzung für die eingangs geschilderten Zwecke bis heute nur sehr beschränkt möglich.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand demzufolge in der Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der durch geeignete, den Zeitschleusungsmechanismus betreffende Schaltungsmaßnahmen die dabei zu erwartende leicht eintretende Überbelastung vermieden wird und die demzufolge einem erweiterten Anwendungsbereich zugänglich gemacht ist.

Dieses Ziel ist erfindungsgemäß erreichbar, wenn die vorstehend bezeichnete Vorrichtung in Kombi nation der im Patentanspruch 1 als kennzeichnend angegebenen Bauelemente enthält.

Für die Einzelmerkmale wird kein Schutz begehrt.

Mit den Unteransprüchen sind weitere Angaben über bevorzugte Ausführungsbeispiele für die kennzeichnenden Merkmale der Bauelemente dargelegt.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine die allgemeine Brauchbarkeit der Vorrichtung ermöglichende, bemerkenswerte Erhöhung der scheinbaren Gedächtniskapazität von Magnettrommeln u. dgl. erreicht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist also eine Steuerungseinheit zur Speicherung des Nachrichteninhaltes über die Koordinatenwerte des Bewegungsablaufes eines bewegten Punktes und zur Reproduzierung dieses Bewegungsablaufes auf Grund der

ίο Wiedergabe der Eingangsinformationen über die ursprüngliche Bewegung, und zwar eine Steuerungseinheit des Typs, bei dem eine Impulsreihe, welche die Daten über jeden der Koordinatenwerte der Bewegung des bewegten Punktes enthält, mittels einer reversiblen Zählvorrichtung während einer vorbestimmten Zeiteinheit ausgezählt und die Anzahl der Impulse dieser Impulsreihe in einer binär verschlüsselten Form dargestellt werden, derart, daß ein Datenblock einschließlich einer Binärzifferndarstellung der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung der Bewegung gebildet wird; die so gebildeten Datenblocks werden in Aufeinanderfolge serienweise in einer Speichervorrichtung (eine rotierende Magnettrommel, Magnetscheibe od. dgl.) eingespeichert. Für die Re-

produzierung der Bewegung werden die gespeicherten Datenblocks einer nach dem anderen zur Steuerung des Ausgabetores eines Linearinterpolierschaltkreises abgefragt, derart daß die reproduzierten Impulsreihen sich durch die modulierende Linearbewegung an den ursprünglichen Bewegungsablauf annähern.

Am Beispiel bevorzugter Ausführungsformen wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 ein Schema zur Erläuterung des Mechanismus für die \ 'mwandlung der zweidimensionalen Bewegung (im allgemeinen einer dreidimensionalen Bewegung) in X- und Y-Koordinatenimpulsreihen,
F i g. 2 ein Blockdiagramm für einen Schaltkreis zur Umwandlung der im Mechanismus gemäß F i g. 1 gebildeten Impulsreihen in Binärziffern, die sich in einer Speicherspur einer Magnettrommel od. dgl. speichern lassen,

F i g. 3 die verhältnismäßigen Beziehungen zwisehen den in den Speicherspuren der Magnettrommel gespeicherten Informationsdaten,

F i g. 4 ein Blockdiagramm eines Wiedergabeschaltkreises zur Reproduzierung der gespeicherten Daten in die Impulsreihen entsprechend der modulierenden Linearbewegung zur Annäherung an die Initial- oder Ursprungsbewegung,

F i g. 5 eine Ansicht zur Erläuterung der Beziehungen zwischen der Initial- oder Ursprungsbewegung und der reproduzierten modulierenden Linearbewegung,

F i g. 6 ein Blockdiagramm eines Informationsspeicherungssystems der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 7 ein Blockdiagramm eines vereinfachter Stcuerungssystems,

F i g. 8 ein Blockdiagramm eines Informationsreproduzierungssystems der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

F i g. 9 ein Blockdiagramm einer anderen Ausfüh-

rungsform eines erfindungsgemäßen Informations-Wiedergabesystems.

Die Erfindung soll nachstehend am Beispiel eine; Ausführungsform zur Zeichnung einer zweidimen

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sionalen Kurve, Speicherung ihrer Positionsdaten und Pxl0⁴pps. Es sei nun ferner vorausgesetzt, daß Wiedergabe derselben zwecks erneuter Zeichnung diese Impulse pro 10 msec abgetastet werden. Es kön- oder Regenerierung der Kurve erläutert werden. nen dann im Höchstfall innerhalb einer Abtast-Gemäß F ig. 1 wird zwecks Überführung oder Um- periode bzw. eines Abtastintervalls jeweils 100 Pswandlung der Bewegung des Zeichenstiftes dieser 5 Impulse erfaßt werden. Um eine Gruppe von Binär-Vorrichtung längs der Kurve TJQ in Impulsreihen die ziffern festzuhalten, ist es also ausreichend, für das in Bewegung des Stiftes in -^-Richtung zunächst über- F i g. 2 gezeigte Stellenversetzungsregister 7 Stufen setzt in die Rotation eines mit einer Zahnstange 1 im (2⁷ = 128) vorzusehen und zusätzlich eine Stufe, um Eingriff befindlichen Zahnrades 2, während die Bewe- diejenigen Binärziffern festzuhalten, die das Vorgung in der Y-Richtung in einer Rotation des mit der io zeichen dieser Gruppe darstellen.
Zahnstange 3 im Eingriff stehenden Zahnrades 4 um- Die Zeitgeberimpulse einer Magnettrommel liegen gewandelt wird. Für die Bewegung des Schreibstiftes im allgemeinen in der Größenordnung von 200 Kpps in der X- und Y-Richtung dienen jeweils die Füh- (5 jisec), so daß die zum Aufzeichnen und Verschierungsschienen 6 bzw. 5. Am Rotationsschaft eines ben dafür benötigte Zeit in der Größenordnung von jeden der Zahnräder 2 und 4 ist ein Impulsgenera- 15 40 usec (5 nsec · 8) liegt. Bei der beschriebenen Austor 7 angebracht, wie es in F i g. 2 gezeigt ist, so daß führungsform hat diese Impulsreihe nur höchstens die zweidimensionale Bewegung der Schreibfeder in einen Impuls (weil die Befelilseingabcfrcquenz für die ein Paar von Px- und Py-Impulsreihen umgewandelt maximale Geschwindigkeit von 1000 mm/sec bei werden kann. Der Impulsgenerator ist derart einge- 100 nsec liegt), und zwar auch dann, wenn bereits richtet, daß ein Impuls maßsprunghaft (incrementally) 20 die nächste Px-Impulsreihe schon während der Auffür jede Verlagerung des Schreibstiftes um eine Maß- zeichnung bei der Magnettrommel ankommt. Das hat einheit der Entfernung jeweils in X- oder Y-Richtung zur Folge, daß derartige Impulsreihen auf einem vererzeugt wird, beispielsyeise als pro 0,1mm ein Im- hältnismäßig einfachen Speicherungsorgan gespeipuls. Es ist zu beachten, daß die Impulse von ver- chert werden können. Selbst dann, wenn eine Pxschiedenen Griffen des Impulsgenerators hergeleitet 25 Impulsreihe mit mehr als einem Impuls ankommt, werden, je nachdem, ob es sich um eine Vorwärts- können solche Impulsreihen immer noch auf einem oder eine Rückwärtsrichtung der Bewegung handelt. geeigneten Hilfsspeicherorgan gespeichert werden, so Die von Impulsgenerator 7 (der in der Zeich- daß die grundlegende Betätigung nicht ungünstig benung nur für Impulse der X-Richtung, nicht jedoch einflußt wird.

für diejenigen der Y-Richtung gezeigt ist) abgeleite- 30 Nach Beendigung der Aufzeichnung kann das ten Impulse werden einem reversiblen binären Zähl- Stellenversetzungsregister und das reversible Zählorgan zugeführt. Das heißt, wenn ZeitgeberimpuUe organ für die nächste Abtastung frei gemacht werden, eines Speicherorgans, beispielsweise einer Magnet- Es ist natürlich möglich, auch einen gemeinsamen trommel (nicht gezeigt), dem Impulsgenerator 7 zu- Schaltkreis als Stellenversetzungsregister und revergeführt werden, so werden einige von ihnen abge- 35 sibles Zählorgan zu benutzen. Die Hilfsspeicherzweigt als Ausgangsimpulsreihe Px. und zwar in Ab- schaltkreise können in den reversiblen Zählschalthängigkeit zu der angularen Verlagerung Θ χ des Ro- kreis eingebaut sein.

tationsschaftes des Impulsgenerators, der direkt mit F i g. 3 zeigt die Beziehungen zwischen den verdem Zahnrad 2 gekuppelt ist, worauf er dem rever- schiedenen auf der Magnettrommel gespeicherten Insiblen binären Zählgerät zugeführt wird. Wenn das 40 formationen; die Magnettrommel rotiert bei diesem Zählorgan (n -¹-1) Stufen besitzt, kann die Anzahl Beispiel mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von der gezählten Impulse durch eine binäre Zahl mit 20 msec pro Umdrehung (50 pps). Die eine der η Stellen, beziehungsweise Ziffern (digits) dargestellt Spuren enthält die Zeitgeberimpulse C mit einer werden. Die eine übrigbleibende Stufe wird benutzt, Wiederholungbfrequenz in der Größenordnung von um das Positiv- oder Negativ-Zeichen des Nachrich- 45 200 Kpps (5 nsec) und 4000 Bits bzw. Nachrichtenteninhaltes zu bezeichnen. Der Inhalt einschließlich einheiten oder Impulsausschlägen. Die Impulse R beder Zeichensetzung wird in einem Stellenversetzungs- zeichnen den Rotationsbezugspunkt der Magnettromregister registriert und in einer Speicherspur X auf mel. und die Impulse T sind die Anfangsimpulse zur einem Speicherorgan ausgeschrieben bzw. gespeichert Bestimmung des Minimumabtastintervalls, dessen durch Verschieben des Gehaltes durch die Zeitgeber- 50 Zahl von der Zeit abhängt, die für eine Umdrehung impulse, die zu vorbestimmten Zeitintervallen abge- der Magnettrommel benötigt wird und die gewünschte tastet werden, wie es nachstehend noch genauer be- Minimumabtastzeit bildet. Wenn die Minimumabtastschrieben werden wird. Das heißt, durch geeignet zeit 10 msec beträgt, können in gleichen Abständen ausgewählte Sampling-Abtastimpulse A wird ein Ab- zwei Impulse t_x und f₂ gesondert voneinander gespeitastungstor geöffnet, so daß der Inhalt des Stellenver- 55 chert werden. Die Impulse B stellen die Begrenzung Setzungsregisters bei jedem Zeitgeberimpuls nach der aneinanderliegenden Blocks dar, und in diesem rechts verschoben wird, wobei der Inhalt auf die Beispiel besteht ein Block aus 8 Bits, einschließlich A'-Speicherspur aufgegeben wird. Die Magnettrom- des Vorzeichenbits, so daß ein Impulsblock jeweils mel ist bei dieser Ausführungsform als Speicherorgan auf 8 Zeitgeberimpulsen gespeichert werden kann verwendet worden, jedoch kann auch irgendein an- 60 (um die Größe der magnetischen Trommel zu verderes geeignetes Speicherungsorgan benutzt werden. ringern, kann ein 8-Bit-Zähler verwendet werden). Es sei einmal angenommen, daß der maximale Die Schreibreihenfolge ist wie folgt: Zunächst wer-Ausschlag des Zeichenstiftes in den beiden Richtun- den die numerischen Informationen A X₁ und für gen, d. h. also der X- und Y-Richtung, jeweils A Y₁ des ersten Datenblocks, der in F i 3. 1 mit dem 1000mm betrage; die maximale Geschwindigkeit sei 65 Zeichen φ bezeichnet ist, auf den in der Fig. 3 er-1000 mm see; ferner werde ein Impuls erzeugt, je- sichtlichen Spuren X und Y der Magnettrommel aufweils für jede Verlagerung um 0,1 mm. In diesem geschrieben, wenn der Impuls f_t ankommt. Darauf-Falle wäre die Frequenz der Maximumimpulsreihe hin wird nach 10 msec, wenn der Impuls t_s ankommt.

der zweite Block φ geschrieben. Der dritte Block φ wird geschrieben, wenn der erste Blockimpuls nach dem Impuls t, ankommt. Der vierte Block @ wird geschrieben, wenn der erste Blockimpuls nach dem Impuls r₂ ankommt usw.

Auf diese Weise wird das Abtasten und Schreiben alle 10 040Lisec (= 10 msec +5 nsec · 8) durchgeführt und auf diese Weise können auf jeder der X- und Y-Spuren insgesamt 500 Blockinformationen (4000/8) gespeichert werden.

Dies entspricht annäherungsweise 50000 (100·500) Impulsen von Px- oder Py-lmpulsreihen. Bei diesem beschriebenen Beispiel entspricht das in den beiden Richtungen, der X- und Y-Richtung, je 2V2 reziproken Bewegungen, da ein Vorwärts- oder ein Rückwärtsstrich 10 000 Impulsen entspricht. Im allgemeinen werden die auf der Magnettrommel geschriebenen Informationsblocks einer Anzahl von 4000/ (n + 1) · 2" Impulsen entsprechen, wobei η die Stufenanzahl des reversiblen Zählwerkes angibt. Es ist zu beachten, daß die Anzahl der Impulse bei einer Erhöhung der Stufenanzahl erheblich gesteigert werden kann. Wenn eine Spur bis zum maximalen Ausmaß angefüllt ist, kann die überschüssige Information auf einer anderen Spur in ähnlicher Weise, wie es vorstehend beschrieben worden ist, gespeichert werden. Dies bedeutet, daß die Kapazität der Magnettrommel bis zum vollen Ausmaß ausgenutzt werden kann, im Gegensatz zum Typ der Speicherorgane mit einem Ein-Bit-Ein-Impuls-Magnetband.

Die Erfindung wurde bisher für den Fall der Minimumabiasu'requenz beschrieben. Wenn jedoch die Bewegung des Schreibstiftes langsam ist. kann die Datenspeicherung in ähnlicher Weise wie vorstehend beschrieben durchgeführt werden, und zwar jeweils einmal während mehreren Magnettrommelumdrehungen durch Zählung der R- oder Γ-Impulse. In jedem Falle ist der Aufschreibprozeß völlig regulär, so daß die Sampling-Abtastimpulse A in geeigneter Weise erzeugt werden, um die Abtasttorschaltung durch eine geeignete Kombination der Zählerschaltkreise für das Zählen der R-, T- und ZMmpulse durch eine in F i g. 2 gezeigte Torsteuerungsschaltung zu steuern. Anschließend soll die Rekonstruktion der abgetasteten Daten beschrieben werden.

F i g. 4 erläutert einen in der Technik zur Rekonstruktion von abgetasteten Daten wohlbekannten Impulsverteiler des MIT-Typs, im vorliegenden Fall für die Reproduzierung der Bewegung des Schreibstiftes. Diese Einrichtung wird auch als »Linearinterpolator« bezeichnet und besteht aus einem Frequenzverteiler, einem Binärzähler, den zwei Ausgangstoren (output gates) und die zur Steuerung dieser Ausgabetore dienenden ΊΑ"- und .1 Y-Registern bzw. Speichern. Die numerischen, auf der Magnettrommel gespeicherten Informationen werden aus dem ersten Block in Synchronisation mit den Zeitgeberimpulsen für die X- und Y-Spuren herausgelesen und dann jeweils auf die Λ X- und ,lY-Register aufgegeben. Danach werden die Zeitgeberimpulse (clock pulses) auf den Binärzähler aufgegeben. Da die auf der Trommel gespeicherten Zeitgeberimpulse eine verhältnismäßig höhere Frequenz besitzen, müssen sie in eine geeignete Frequenz durch den Frequenzverteiler aufgeteilt werden. Im beschriebenen Beispiel, welches die Abtastgeschwindigkeit von 10 msec verwendet, wird die Frequenz der Taktgeberimpulse in eine Frequenz der Größenordnung von etwa 10 Kpps aufgeteilt. Die Frequenzaufteilung kann bewirkt werden durch eine geeignete Einstellung der Zählerscheibe, es ist auch möglich, die geeigneten Zeitgeberimpulse auf einer der Spuren der Magnettrommel in Abhängigkeit zu den Zeitgeberimpulsen für das Schreiben zu speichern. Die Ausgabe der Tx- und Py-Impulsreihen entspricht den Vektoren, worin die Komponenten der numerischen Werte AX₁ und .J Y₁ des ersten Blockes enthalten sind, wie es an sich allbekannt ist. Wenn

ίο die Tx- und Fv-Impulsreihen auf einem geeigneten Mechanismus aufgegeben werden, kann die ursprüngliche Bewegung bzw. die in F i g. 1 gezeigte Kurve annäherungsweise reproduziert werden, und zwar mit kurzen linearen Segmenten Op₁, J)₁J).,, . .., wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Dieser Prozeß ist ähnlich einem normalen, numerisch gesteuerten Gestaltungsverfahren mit linearen Segmentannäherungen. Die Abtastgeschwindigkeit und die Stufenanzahl des reversiblen Zählers in F i g. 2 kann unter Berücksichtigung der zu erwartenden Geschwindigkeit der Initialbewegung (im folgenden der Initialkurve od. dgl. wie sie in F i g. 1 gezeigt ist) und der gewünschten Genauigkeit eingerichtet werden.

Wenn Px und Py aus dem ersten Datenblock von den jeweiligen Ausgabetoren abgeleitet ist, werden die Endübertragungsimpulse (in F i g. 4 als »end carry« bezeichnet) aus dem Binärzähler abgeleitet, so daß die Werte für AX.-, und .1 Yo des zweiten Blockes jeweils auf die AX- und .1 Y-R"egister gegeben werden können, falls Überlastung der Endübertragungsimpulse vorliegt. Die Geschwindigkeit der Bewegung eines Reproduzierungsmeehanismus kann nach Wunsch unabhängig von der Geschwindigkeit der Initialbewegung abgeändert werden, indem man die Konstante des Frequenzverteilers verändert.

F i g. 6 ist ein Blockdiagramm eines Schaltkreises zur Erzeugung vonSampling-Abtastimpulsen/1 durch den Ausgabetorsteuerungsschaltkreis.

Die auf dem Speicherorgan gespeicherten Abtastimpulse 7 werden abgefragt und durch den Ausgabetorsteuerungsschaltkreis auf den Zähler 5 und auf den Zähler 1 aufgegeben (s. Fig. 6 bei »starting pulse« und »counter 1«). Wenn der Zähler 1 die von dem Vorwähler (»presetted) vorgegebenen Impulse zählt, wird der Gleichzeitigkeitsschaltkreis, also der sogenannte Koinzidenzschaltkreis (»coincidence gate circuit 1«) geöffnet, so daß die Impulse auf den Zähler 7 gegeben werden können. Der Zähler 7 besitzt die gleiche Zählerkapazität (in diesem Beispiel: 2).

mit der die Anzahl der Zeitgeberimpulse Γ auf der Trommel gespeichert werden und überträgt je einen Impuls auf den Zähler 2, wenn zwei Impulse bei dem Koinzidenzschaltkreis 1 gezählt sind.

Die von dem Speicherorgan abgelesenen Zeitgeberimpulse C werden auf den Zähler 4 gegeben, der als ein Wörterzähler arbeitet, so daß die Anzahl der Bits eines Wortes gezählt werden. Das heißt, es wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispie immer dann, wenn 8 Impulse gezählt sind, ein Block impuls B erzeugt und auf den Zähler 3 gegeben. De: Zähler 3 zählt die Blockimpulse, und immer dann wenn der Inhalt des Zählers 3 mit demjenigen voi Zähler 2 gleich wird, d. h. zusammenfällt bzw. koinzi diert, wird durch den Koinzidenztcrsc haltkreis 2'.

ein Koinzidenzimpuls erzeugt. Dabei ist die Kapazi tat der Zähler 5 und 6 gleich derjenigen der Anzah von auf der Trommel gespeicherten Impulsen T. Si zählen die Impulse aus dem Koinzidenztorschaltkrei

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11 und die Γ-Impulse, und von dem Koinzidenztor- Schaltungskreis kommt es in der Praxis vor, daß die schaltkreis 33 wird der Koinzidenzimpuls erzeugt. Maximumeingabefrequenz als Eingabeinformation wenn der Inhalt des Zählers S demjenigen des Zäh- die gestattete Durchschnittseingabegeschwindigkeit lers 6 gleich wird. Die Zähler 5 und 6 dienen als überschreitet während eines gewissen Teilschrittes der Schaltkreise zur Auswahl jeweils der durch die 5 Betätigung, während in den übrigen Bereichen nur Γ-Impulse auf der Trommel verteilten Bereiche (in eine verhältnismäßig langsame Eingabeinformation der beschriebenen Ausführungsform handelt es sich zugeführt wird, so daß eine Überbelastung des reverum die zwei mit den Impulsen I₁ und t₂ abgeteilten siblen Zählers verursacht werden kann, obwohl an Bereiche), während die Zähler 2 und 3 zur Auswahl sich die Gedächtnisspeicherkapazität ausreichend ist. der Befehle für die Wörter in diesen Bereichen die- io Die Bewirkung des Aufschreibens in einer Stufe oder nen. Das logische Produkt der Ausgaben aus diesen einem Bereich ist nämlich begrenzt infolge der EinZählern entspricht dem Sampling-Abtastimpuls A, gabebefehlsimpulsfrequenz (entsprechend der Beweder dem Ausgabetorsteuerungsschaltkreis zugeführt gungsgeschwindigkeit) oder der Kapazität des reverwerden soll. Wenn das Tor geöffnet ist, erhält der siblen Zählers. Es kann deshalb nützlich sein, das Taktgeberimpuls die benötigten Stellenversetzungs- _l5 Schreiben in Abhängigkeit von den Bedingungen der impulse (Schiebeimpulse bzw. »shift pulses«), derart, Überflutung des reversiblen Zählers zu bewirken, undaß der Inhalt des reversiblen Zählers zum Speiche- abhängig von der normalen Abtastzeitgebung, so daß rungsorgan verschoben wird. Auf diese Weise ist die die benötigte Information nicht ausgelassen wird, und Aufzeichnung bewirkt. zwar auch dann nicht, wenn der reversible Zähler

Wenn die Abtastgeschwindigkeit für die Rotations- 20 überbelastet ist. Es wird deshalb ein Überbelastungsgeschwindigkeit der Trommel genügend lang ist oder entdeckungsschaltkreis vorgesehen zur Feststellung, wenn die Frequenz der Eingabeimpulsreihe genügend ob der reversible Zähler mit der größten Kapazität niedrig ist, kann die Umdrehungsgeschwindigkeit der vollkommen gefüllt ist, so daß der Ausgabetorsteue-Trommel so gewählt werden, daß sie der Minimum- rungsschaltkreis unabhängig von der normalen Ababtastgeschwindigkeit entspricht. In diesem Falle ist 35 tastung durch den Überbelastungsimpuls aus dem R = T=I Impuls pro Umdrehung, so daß die in Diskriminatorschaltkreis gesteuert wird, wodurch das F i g. 6 mit gestrichelter Linie eingeschlossenen Stufen Schreiben auf dem Speicherungsorgan unabhängig wegfallen können, wodurch der Schaltungskreis so, von der normalen Abtastzeitgebung, wie vorbeschriewie es in F i g. 7 gezeigt ist, vereinfacht werden kann. ben, durchgeführt wird.

Es ist zu beachten, daß dann, wenn die Zählkapa- 30 Die Betriebsweise des Zeitschleusentores soll nun

zität des Zählers 1 erhöht wird, die Zählungs- beschrieben werden. Im Fall des fundamentalen

geschwindigkeit als irgendein willkürliches integrales Schaltungskreises, gezeigt in Fig. 7, wird die soge-

Mehrfaches der Umdrehungzahl der Trommel ge- nannte kontinuierliche Realzeitwegsteuerung durch

wählt werden kann. die normale Abtastung bewirkt. An diesen Schalt-

Der vorstehend beschriebene Schaltungskreis zur 35 kreis ist der Zeitschleusungsschaltkreis angeschlos-Speicherung der Eingabeinformation auf dem Spei- sen. Von dem Zeitschleusungszeichen von außen her cherungsorgan kann auch zur Reproduzierung ver- wird das Zeitschleusentor verriegelt, so daß die autowendet werden. matische normale Abtastung gestoppt ist, und der

F i g. 8 ist ein Blockdiagramm zum Lesen der in Torschaltkreis bleibt geschlossen, solange keine die dem Speicherungsorgan unter den gleichen Bedin- 40 Überbelastung verursachende Eingabeinformation gungen wie für das Schreiben gespeicherten Informa- ankommt, welche das Schreiben in dem Speichertion. Wenn die das Ergebnis der Impuls\ erteilung organ abstoppt. Beispielsweise kann, wenn ein Obdarstellenden Endübertragungsimpulse von dem Im- jekt bewegt wird, zwecks Vermeidung des Einpulsverteiler abgeleitet werden (vgl. Fig. 4), sind die schwingzustandes an der Endstellung, dieses Objekt zuvor im Schieberegister enthaltenen Daten parallel 45 bis zu einem zweckmäßig ausgewählten Punkt in der versetzt zum Register des Impulsverteilers. Der Ab- Nähe der Endstelle mit der maximalen Geschwindigschlußübertragungsimpuls (»end carry«) wird gleich- keit bewegt werden, und es wird dann einer kontizeitig durch den Ausgabesteuerungsschaltkreis aufge- nuierlichen Pfadkontrolle unterworfen auf diesel geben und auf einen Zähler zur Befehlsauswahl, der letzten Strecke (zwischen dem ausgewählten Punkt aus den Zählern 2, 3, 4, 5, 6 und 7 besteht, wodurch 50 und der tatsächlichen Schlußstelle). In diesem FaI die Ausgabetorschaltung gesteuert wird, so daß die kann die Bewegung des Objektes mit Ausnahme dei nächste Information auf das Schieberegister versetzt Wegestrecke, längs deren das Objekt der kontinuier wird. liehen Pfadkontrolle unterworfen wird, unter der nor

Die vorbeschriebene Wirkungsweise wird wieder- malen Zeitschleusungsbedingung bewirkt werden, se

holt, so daß die Daten nacheinander in die Impulse 55 daß das Aufschreiben automatisch in dem zeit

umgewandelt werden. Wenn die Umdrehungs- geschleusten Zustand nur durch die Überfließimpulsi

geschwindigkeit der Trommel mit der Minimum- des reversiblen Zählers, dessen Kapazität beschränk

abtastzeit zusammenfallend, also koinzidierend ge- vorbestimmt ist, bewirkt werden kann, wodurch da

macht wird (Γ-Impuls = R-Impuls = 1 Impuls pro Aufschreiben der Information auf dem Speicherungs

Umdrehung können die in F i g. 8 mit einer ge- 60 organ mit erhöhter Sparsamkeit erfolgt,

strichelten Linie umgebenen Stufen ebenso, wie es im Bei dem in F i g. 9 gezeigten Schaltkreis ist de

Falle des Blockdiagramms in F i g. 6 der Fall war, Torsteuerungskreis so eingerichtet, daß er durch di

weggelassen werden. manuelle Abtastinstruktion während des Abschalten

F i g. 9 ist ein aus dem in F i g. 7 (gestrichelte der normalen Abtastfunktion durch das Zeitschleu

Linien) gezeigten grundsätzlichen Schaltungskreis be- 65 sungstor für jede gewünschte Zeitgebung gesteuei

stehendes Blockdiagramm und den mit der durch- werden kann, so daß die Punktwegesteuerung zusatz

gehenden Linie gekennzeichneten zusätzlichen Schalt- lieh zu der kontinuierlichen Wegesteuerung ausfühi

kreisen. Bei dem in F i g. 6 gezeigten grundlegenden bar ist. Auf diese Weise ist es möglich, die wichtige

Punkte für die Annäherung an die ursprüngliche Initialbewegung mit den linearen Segmenten korrekt festzulegen, ohne die Zeit zu limitieren, wodurch die Genauigkeit der Positionsangabe bei den Punkten, auf die es besonders ankommt, verbessert wird. Da, wie vorstehend beschrieben, keine Zeitlimitierung erforderlich ist, können die Schreibbefehle an den Speicher in Aufeinanderfolge benutzt werden, eine nach der anderen, gemäß Gedächtnis, so daß die

Effektivität bei der Ausnutzung des Speicherorgans mit seiner limitierten Kapazität weiterhin gesteigert wird.

Auch bei den manuellen Abtastinstruktionen kann ein erforderlich werdendes Aufzeichnen unter den Überfließbedingungen während des Überfließens des reversiblen Zählers mit der größten Kapazität stattfinden, ohne dabei für die Positionierung Unbequemlichkeiten zu bedingen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

♦ P

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung von mehrdimensionalen Bewegungsabläufen mit einem Organ zum Abtasten von Impulsreihen von Eingabeinformationen, einem reversiblen Zählorgan zur Kodifizierung der abgetasteten Eingabeinformationen in Binärziffern und einer magnetischen Trommel oder Scheibe als Speicherorgan für die Binärziffern als Datenblöcke, welche jeweils eine die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung der Bewegung repräsentierende Binärziffer enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Kombination folgende Bauelemente enthält:

a) einen Zähler (1) für die Aufnahme von aus der Magnettrommel oder Magnetscheibe abgelesenen Startimpulsen (T) mit Vorwähler für Vorwahlimpulse und einem Koinzidenztorschaltkreis (11),

b) einen Zähler (7) mit einer der Anzahl der auf der Magnettrommel oder Magnetscheibe gespeicherten Startimpulsen entsprechenden Zählkapazität,

c) weitere Zähler (2, 3) für die Adressenauswahl der auf den durch die Startimpulse aufgeteilten Bereichen befindlichen Wörter sowie einen Koinzidenztorschaltkreis (22) und einem Zähler (4) für das Zählen der Impulsanzahl eines einem Blockimpuls (B) gleichen Wortes und für die Aufnahme der von der Magnettrommel oder Magnetscheibe abgelesenen Zeitgeberimpulse (C),

d) weitere Zähler (5, 6) für die Auswahl jeweils von durch die Startimpulse (T) abgeteilten Bereichen, welche jeweils eine der Startimpulsanzahl entsprechende Kapazität besitzen, mit einem Koinzidenztorschaltkreis (33),

e) einen UND-Torschaltkreis mit einem Abtasttorschaltkreis zur Erzeugung von Samplingimpulsen, worin die aus dem erwähnten Koinzidenzschaltkreis (11) stammenden Koinzidenzimpulse über den genannten Abtasttorschaltkreis und den unter b) genannten Zähler (7) auf den unter c) erwähnten Zähler (2) und den unter d) genannten Zähler (5) eingespeist werden, wobei die logischen Ergebnisse der beiden Koinzidenzimpulse aus dem unter c) genannten Kondizidenztorschaltkreis (22) und dem unter d) genannten Koinzidenztorschaltkreis (33) als Samplingimpulse (A) über den genannten UND-Torschaltkrcis und den genannten Abtasttorschaltkreis eingegeben werden, wodurch das Tor in diesem Abtasttorschaltkreis geöffnet wird und durch die von der Magnettrommel oder Magnetscheibe stammenden Zeitgeberimpulse Schiebeimpulse hervorgerufen werden, so daß der Inhalt des reversiblen Zählers auf die Magnettrommel oder Magnetscheibe verschoben wird und darauf eingespeichert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Anspruch 1 unter b) ge-

nannte Zähler (7) und die unter d) genannten Zähler (5, 6) sowie der unter d) genannte Koinzidenztorschaltkreis (33) sowie der Abtasttorbchaltkreis dadurch eliminiert sind, daß die Rotationsgeschwindigkeit der Magnettrommel bzw. Magnetscheibe einer Minimumabtastgeschwindigdigkeit entsprechend eingerichtet ist

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem reversiblen Zähler und dem Abtasttorschaltkreis ein Überfließdiskriminator-Schaltkreis eingefügt ist, derart, daß der Abtasttorschaltkreis nur von Überfiießimpulsen aus dem Diskriminatorschaltkreis unabhängig von einem normalen Abtasten gesteuert wird, wodurch erreicht wird, daß eine Einspeicherung auf der Magnettrommel oder Magnetscheibe auch dann erfolgt, wenn die Höchstkapazität des reversiblen Zählers überschritten wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem erstgenannten Koinzidenztorschaltkreis (11) und dem Abtasttorschaltkreis ein Zeitschleusungsiorschaltkreis eingefügt ist, welcher durch ein Zeitschleusungszeichen, die automatische normale Abtastung stoppt und erst dann wieder freigibt, wenn keine die Überbelastung verursachende Eingabeinformation ankommt und das Überfließen des die größte Kapazität besitzenden reversiblen Zählers verursacht, während der Abtasttorschaltkreis durch mit einer willkürlichen Zeitgebung durch Handbedienung erzeugte Abtastimpulse gesteuert wird, so daß eine punktuelle Wegsteuerung bewirkt wird, indem wichtige Punkte ohne Zeitbeschränkung korrekt bestimmt werden und die Genauigkeit in der Positionierung von bedeutsamen Punkten verbessert wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung auf der Magnettrommel oder Magnetscheibe während dem zeitgeschleusten Verriegelungszustand ohne Handbetätigung lediglich durch Überfließimpulse des reversiblen Zählers, dessen Kapazität beschränkt vorbestimmt ist, automatisch bewirkt wird, um diese Aufzeichnung wirtschaftlich zu gestalten.