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DE2244941B2 - - Google Patents

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Publication number
DE2244941B2
DE2244941B2 DE2244941A DE2244941A DE2244941B2 DE 2244941 B2 DE2244941 B2 DE 2244941B2 DE 2244941 A DE2244941 A DE 2244941A DE 2244941 A DE2244941 A DE 2244941A DE 2244941 B2 DE2244941 B2 DE 2244941B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
interpolation
pulses
counter
pulse
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
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DE2244941A
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English (en)
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DE2244941A1 (de
Inventor
Yoshiaki Hino Tokio Kato
Kengo Kawasaki Kanagawa Kobayashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Fanuc Corp
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Fujitsu Fanuc Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd, Fujitsu Fanuc Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Publication of DE2244941A1 publication Critical patent/DE2244941A1/de
Publication of DE2244941B2 publication Critical patent/DE2244941B2/de
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/41Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • G05B19/4103Digital interpolation
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34061One counter per axis to unload cpu
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
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    • G05B2219/41326Step motor

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Description

3 4
das diesen Wert erfassende Signal ZS die UND- Da die Software der zentralen Prozeßeinheit 1 den
Schaltung 4. Hierdurch wird das Ausganßssignal der Inhalt des Vorwahlzählers verarbeitet, ist es leicht,
Impulsgeneratorschaltung 3 gesperrt Das Signal ZS den vorgegebenen Wert, der erfaßt werden soll, zu
wird außerdem der zentralen Prozeßeinheit 1 züge- verändern.
führt, die dann den nächsten Impulsinterpolationsbe- 5 Fig. 3 zeigt das detaillierte Blockdiagramm der
fehl bzw. Vorwahlbefehl PS an den Vorwahlzähler 2 Ausführungsform nach Fig. 1 und aus Gründen der
gibt- Erläuterung einen Typ mit zwei Spindeln. Bei dem
Nehmen w an, daß der Inhalt des Vorwahlzäh- System nach Fig. 3 sind alle Eingänge und Ausgänge lers 2 auf η eingestellt worden ist, dann erreicht der der zentralen Prozeßeinheit 1 über eine Eingangs-Inhalt dieses Vorwahlzahlers den Wert NuU, nachdem io Ausgangs-Steuereinheit 10 mit äußeren Einrichtundie Interpolationsimpuäse n-mal aufgetreten sind. Die gen verbunden. Der erste Ausgang 25 der Eingangs-Zahl der Interpolationsimpulse beträgt das n-fache Ausgangs-Steuereinheit 10 ist mit dem Eingang eines des von der zentralen Prozeßeinheit 1 ausgesandten Registers 11 der Impulsgeneratorschaltung 3 verbun-Impulsinterpolationsbefehls. Obgleich ein Kleincom- den. Der Ausgang des Registers 11 ist an einen Einputer bzw. ein Minicomputer nur Interpolationsim- l5 gang eines Mengenmultiplikators 14 angeschlossen, pulse bis zu einer maximalen Frequenz von 4 KHz Der Ausgang eines Taktoszillators 12 ist über einen liefern kann, ist es bei dem erfindungsgemäßen Im- Teiler 13 mit dem zweiten Eingang des Mengenmultipulsinterpolationssystem leicht möglich, zehnmal so- plikators 14 verbunden. Der Ausgang des Mengenviel Interpolationsimpulse zn erzeugen. Damit wird multiplikator 14 ist über Teiler 15 bzw. 15a jeweils bei Verwendung eines Kleincomputers für die Verar- 2O an einen Eingang der UND-Schaltung 4 und 4a angebeitung und Berechnung der Interpolationsimpulse schlossen. Ein zweiter Ausgang 26 der Eingangs-Aus- und des Impulsinterpolationsbefehls eine genauere gangs-Steuereinheit 10 ist über eine Reihenschaltung Steuerung der numerischen Werkzeugmaschine er- aus einem Vorwahlzähler 2 und einem Inverter 5 mit halten. dem anderen Eingang der UND-Schaltung 4 verbun-
Fig. 2 stellt eine andere Ausführungsform des er- 25 den. Ein dritter Ausgang 26a der Eingangs-Ausfindungsgemäßen Impulsinterpolationssystems dar. gangs-Steuereinheit 10 ist über eine Reihenschaltung Bei diesem System wird der von der zentralen Prozeß- aus einem Vorwahlzähler 2a und einem Inverter 5a einheit 1 ausgesandte Impulsinterpolationsbefehl (als an den zweiten Eingang der UND-Schaltung 4a ange-Vorwahlbefehl PS) einem Eingang des Vorwahlzäh- schlossen. Die Vorwahlzähler 2 und 2a haben eine lers 2 zugeführt. Ein anderer Ausgang der zentralen 30 Kapazität von 8 Bit und bestehen jeweils aus einem Steuereinheit 1 ist über einen Inverter 5 mit einem Paar integrierter Schaltungen von 4-Bit-Zählern 19, Eingang einer UND-Schaltung 4 verbunden. Der 20 bzw. 19a, 20a. Als 4-Bit-Zähler 19, 19a, 20 und Ausgang der Impulsgeneratorschaltung 3 ist mit dem 20a können Aufwärtsbinärzähler verwendet werden, zweiten Eingang der UND-Schaltung 4 verbunden die zwei Eingangs- und Ausgangssignale erhalten, die und der Ausgang dieser Schaltung führt sowohl zu ei- 35 anzeigen, daß der Inhalt des Zählers Null ist. Der ner Ausgangsleitung 8 als auch zu dem zweiten Ein- Ausgang der UND-Schaltung 4 ist mit dem Eingang gang des Vorwahlzäh! :rs 2. Der Ausgang des Vor- der Beschleunigungsschaltung 16 und dem zweiten wahlzählers 2 ist mit einem Eingang der zentralen Eingang des Vorwahlzählers 2 verbunden. Der Aus-Prozeßeinheit 1 verbunden. Somit kann die zentrale gang der Beschleunigungsschaltung 16 ist über einen Prozeßeinheit 1 den Inhalt des Vorwahlzählers 2 ab- 40 Ringzähler 17 an eine Schrittmotorsteuerschaltung 18 k n. angeschlossen. Ähnlich ist der Ausgang der UND-
\Venn bei dem System nach Fig. 2 die zentrale Pro- Schaltung 4a mit dem Eingang der Beschleunigungszeßeinheit 1 die Information über die Anzahl der In- schaltung 16a und dem zweiten Eingang des Vorterpolationsimpulse gerade an den Vorwahlzähler 2 wahlzählers 2a verbunden. Der Ausgang der Be- und eine Null anzeigendes Signal an den Inverter 5 45 schleunigungsschaltung 16a ist über einen Ringzähler sendet, wird das Ausgangssignal der Impulsgenera- 17a an eine Schrittmotor steuerschaltung 18 angetorschaltung 3 über die UND-Schaltung 4 an die Aus- schlossen. Ferner ist der Ausgang des Vorwahlzähgangsleitung 8 gegeben. Die Ausgangsgröße der lers 2 jeweils mit dem ersten Eingang einer UND-UND-Schaltung 4 wird außerdem dem Sublraktions- Schaltung 28 und einer UND-Schaltung 29 und dei eingang 5 des Vorwahlzählers 2 zugeführt. So wird 50 Ausgang des Vorwahlzählers 2a mit dem ersten Einder Inhalt des Vorwahlzählers 2 durch jeden zur Aus- gang einer UND-Schaltung 28a und dem zweiter gangsleitung 8 gesandten Interpolationsimpuls ver- Eingang der UND-Schaltung 29 verbunden. Schließmindert. Der Inhalt des Vorwahlzählers 2 wird durch lieh steht der dritte Eingang der UND-Schaltung 2i die zentrale Prozeßeinheit 1 gelesen. Die zentrale mit dem normalen Ausgang der Flip-Flop-Schaltun^ Prozeßeinheit ist so programmiert, daß sie den Inhalt 55 30 in Verbindung. Der negierte Ausgang der Flip des Vorwahlzählers 2 prüft, und daß das Null anzei- Flop-Schaltung 30 ist an den zweiten Eingang dei gende Ausgangssignal, welches dem Inverter 5 züge- UND-Schaltung 28 und an den zweiten Eingang dei führt wird, gerade dann die Interpolationsimpulse UND-Schaltung 28a angeschlossen. Ein vierter Aus stoppt, wenn der Inhalt des Zählers 2 den vorgegebe- gang 27 der Eingangs-Ausgangs-Steuereinheit 10 is nen Wert, z.B. den Wer» Null, erreicht. Das heißt, 60 mit dem Triggereingang der Flip-Flop-Schaluing 3( der Zustand, der gegeben ist, wenn der Inhalt des verbunden. Die Ausgänge der UND-Schaltungen 28 Zählers 2 durch die zentrale Prozeßeinheit 1 als Null 28a und 29 sind mit dem Eingang der Eingangs-Aus erfaßt wird, löst über den Inverter 5 ein Sperren der gangs-Steuereinheit 10 verbunden. Selbstverständlicl UND-Schaltung 4 aus und hat somit eine Beendigung ist die zentrale Prozeßeinheit 1 auch mit einer Spei der Impulsinterpolation zur Folge. Die Zahl der der 65 chereinheit 31 verbunden.
Ausgangsleitung 8 zugeführten Interpolationsimpulse Die Arbeitsweise des Impulsinterpoiationssystem
ist somit die gleiche wie die von der zentralen Prozeß- gemäß Fig. 3 wird im folgenden erläutert,
einheit 1 dem Vorwahlzähler 2 zugeführte Binärzahl. Der Taktimpulsoszillator 12 erzeugt ein Impulssi
gnal einer hohen Folgefrequenz, das durch den Teiler 13 in ein Impulssignal einer vorgegebenen niedrigeren Folgefrequenz umgewandelt wird. Das Ausgangsimpulssignal des Teilers 13 wird außerdem durch den Mengenmultiplikator 14 in eine weitere Folgefrequenz umgewandelt. Der Umwandlungsgrad wird über das Register 11 durch die zentrale Prozeßeinheit 1 bestimmt. Nehmen wir beispielsweise an, daß die zentrale Prozeßeinheit 1 dem Register 11 die Zahl N angibt, dann ist die Ausgangsfrequenz des vom Mengenmultiplikator 14 gelieferten Impulssignals N ■ ormal so hoch wie die Eingangsfrequenz des Multiplikators, wobei α ein konstantes Verhältnis des Multiplikators 14 darstellt. Das Ausgangsimpulssignal des Multiplikators 14 wird über die Teiler 15 bzw. 15a den Eingängen der UND-Gatter 4 und Aa zugeführt. Die Teiler 15 und 15a wandeln die Frequenz des Impulssignals in die am meisten geeignete Frequenz der jeweiligen Spindel der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine um. Andererseits werden die von der zentralen Proezßeinheit 1 ausgesandten Binärsignale über die Leitungen 26 bzw. 26a den Eingängen der Vorwahlzähler 2 bzw. 2a zugeführt. Dies führt dazu, daß der Inhalt des Vorwahlzählers 2 ungleich Null wird und das Ausgangssignal des Vorwahlzählers 2 über die Inverter 5 bzw. 5a die UND-Gatter 4 und 4a öffnet. Damit erscheint das Ausgangsimpulssignal der Impulsgeneratorschaltung 3 am Ausgang der UND-Gatter 4 und 4 a. Das Ausgangsimpulssignal wird außerdem den Eingängen der Vorwahlzähler 2 und 2a zugeführt. Unter der Annahme, daß die Vorwahlzähler 2 und 2a aus integrierten Schaltkreisen von Aufwärtsbinärzählern ähnlich Fairchild 9316 aufgebaut sind, dann wird der Inhalt der Vorwahlzähler 2 und 2 a durch jedes von dem Ausgang der UND-Schaltungen 4 und Aa empfangene Rückkopplungsimpulssignal verändert.
Bei einer einachsigen Steuerung wird die Flip-Flop-Schaltung 30 so gesteuert, daß sie in den Rückstell- oder Nullzustand gelangt. Damit liefert der Vorwahlzähler 2 bzw. la ein Ausgangssignal über die UND-Schaltung 28 bzw. 28a und die Eingangs-Ausgangs-Steuereinheit 10 an die zentrale Prozeßeinheit 1 und fordert den nächsten Befehl an, wenn der Inhalt des jeweiligen Vorwahlzählers 2 bzw. 2a den vorgegebenen Wert, z.B. Null, erreicht hat.
Im Falle einer zweiachsigen Steuerung wird die Flip-Flop-Schaltung 30 in den Setz- oder 1-Zustand gesteuert. Damit sperren die UND-Schaltungen 28 und 28a und die UND-Schaltung 29 öffnet. Die UND-Schaltung 29 liefert an die zentrale Prozeßeinheit 1 ein Ausgangssignal, durch das der nächste Befehl angefordert wird, wenn die Vorwahlzähler 2 und 2a den vorgegebenen Wert, z. B. Null, gleichzeitig erreicht haben. Demgemäß kann die zentrale Prozeßeinheit den Vorwahlbefehl jedesmal dann aussenden, wenn die Ausgangsgröße der UND-Schaltung 29 erzeugt wird, wodurch der Aufbau der Software der zentralen Prozeßeinheit vereinfacht wird. Die Software ist selbstverständlich in der Speichereinheit 31 gespeichert.
Es spielt keine Rolle, ob die Zähler 2 und 2a Aufwärtsbinärzähler oder Abwärtsbinärzähler sind. Falls die Zähler Aufwärtsbinärzähler sind, genügt es, daß ihnen an Stelle einer positiven Zahl eine komplementäre Zahl eingegeben wird. Erreicht der Inhalt der Vorwahlzähler 2bzw. 2a Null, dann erscheint das den Inhalt Null anzeigende Ausgangssignal, und dieses sperrt über die Inverter 5 bzw. 5a die UND-Schaltung 4 bzw. Aa. Damit wird die Impulsinterpolation beendet. Andererseits wird das Ausgangsimpulssignal der UND-Schaltung 4 bzw. 4a dem Eingang der Beschleunigungsschaltung 16 bzw. 16a zugeführt, wo die Dichte des Impulssignals eingestellt wird. Eine detaillierte Erläuterung der Beschleunigungsschaltung 16 bzw. 16a wird in der USA.-Patentschrift 3 624 517 der Anmelderin gegeben. Die Ausgangsgröße der Beschleunigungsschaltung 16 bzw. 16a wird dem Ringzähler 17 bzw. 17a zugeführt. Diese Ringzähler entscheiden und steuern die Richtung und Amplitude des Stromes, der entsprechend dem Eingangsimpu'ssignal dem jeweiligen Erregerpol der Schrittmotoren zuzuführen ist. Eine detaillierte Erläuterung der Ringzähler 17 bzw. 17a ist in der USA.-Patentschrift 3 467 902 der Anmelderin zu finden. Die Ausgangssignale der Ringzähler 17 und 17a werden über die Schrittmotorsteuereinheiten 18 bzw. 18a den Schrittmotoren zu-
ao geführt.
Fig. 4 zeigt das Beispiel einer Konturenspur einer zweiachsigen numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine. Nehmen wir an, daß in den Vorwahlzählern 2 und 2a (Fig. 3) die Zahl 10 eingestellt ist und der Punkt P4 (24, 16) mit den Koordinaten 24 Impulsen in der A'-Richtung und 16 Impulsen in der V-Richtung aufgesucht wird. Als Interpolationsimpulse für die beiden Achsen werden jeweils 10 Impulse zugeführt. Die zentrale Prozeßeinheit 1 teilt die numerischen Zieldaten (24, 16) in (20, 10) und (4, 6), wobei 24 = 10 X 2 + 4 und 16 = 10 x 1 + 6, und diese Daten werden in der Speichereinheit 31 gespeichert. Dann wird die erste Entscheidung getroffen, wie unter der Bedingung, daß der Spurenfehler kleiner als der vorgegebene Wert ist, zum Punkt P2 (20,10) zu gehen ist. Es gibt drei Wege zum Punkt P2, nämlich über P1 (10, 10), P5 (0, 10) oder P6 (10, 0). Bei dem in Fig. 4 dargestellten Fall ist der Weg 0-P1-P2 benutzt und es wird der in Fig. 5 dargestellte Vorwahlbefehl gegeben. Gemäß Fig. 5 geht der erste durchzuführende Schritt von 0 (0,0) zu P1 (10,10) und es werden 10 Impulse in A'-Richtung und 10 Impulse in V-Richtung vorgesehen. Der zweite Schritt ist von P1 (10, 10) nach P2 (20, 10) zu gehen, und es werden 10 Impulse in der ΑΓ-Richtung vorgesehen. Der dritte Schritt ist von P2 (20, 10) über P3 (24, 14) nach P4 (24, 16) zu gehen, und es werden 4 Impulse in der .Y-Richtung und 6 Impulse in der K-Richtung vorgesehen. Die dritte Schrittstelle P3 (24, 14) muß passiert werden, statt direkt nach P4 (24, 16) zu gehen, wenn dk Frequenzen der Interpolationsimpulse der X- Achse und der K-Achse gleich sind.
Fig. 6 zeigt die tatsächlichen Interpolationsimpulse. In Fig. 6 bedeutet PX das Ausgangssignal dei
UND-Schaltung 4. PX hat 24 Impulse (10 Impulse beim ersten Schritt, 10 Impulse beim zweiten Schriti und 4 Impulse beim dritten Schritt). PY ist das Ausgangssignal der UND-Schaltung 4a. PY hat 16 Impulse (10 Impulse beim ersten Schritt und 6 Impuls«
beim dritten Schritt). SPX und SPY sind die Ausgangssignaie der Beschleunigungsschaltung 16 unc 16a. SPX und SPY haben die gleiche Impulsmenge wie PX bzw. PY, das Intervall zwischen den Impulser ist jedoch durch die Beschleunigungsschaltung geglät tet.
Obgleich Fig. 3 und Fig. 4 das Beispiel eines zwei achsigen Typs darstellen, bei dem zwei Maschinenteile gleichzeitig gesteuert werden, ist es selbstverständlich
daß die Erfindung auch ein Interpolationssystem eines Typs mit mehr als zwei Achsen umfaßt. Außerdem können für die Vorwahlzähler 2 und 2a Abwärtsbinärzähler in Form integrierter Schaltkreise genauso eingesetzt werden wie Aufwärtsbinärzähler. An Stelle eines digitalen Signals von der zentralen Prozeßeinheit 1 kann dem Register 11 über einen Analog-Digital-Umwandler auch durch manuelle Betätigung ein Signal zugeführt werden.
Die Ausführungsformen gemäß den Fig. 1, 2 und 3 benutzen einen Vorwahlzähler 2. Es könnte an Stelle dieses Zählers auch eine Registereinrichtung verwendet werden. Diese Registereinrichtung zeichnet den von der zentralen Prozeßeinheit ausgesandten Impulsinterpolationsbefehl auf und der Inhalt der Registereinrichtung wird mit dem jeweiligen von der Impulsgeneratorschaltung ausgesandten Ausgangsinterpolationsimpuls summiert oder subtrahiert. Hat der Inhalt der Registereinrichtung einen vorgegebenen Wert erreicht, dann wird das Interpolationsimpulssignal der Impulsgeneratorschaltung durch eine Gatterschaltung gesperrt. Das heißt, der Inhalt der Registereinrichtung wird ebenso wie beim obenerwähnten Vorwahlzähler zunächst auf einen bestimmten Wert eingestellt und dann wird durch jeden Interpolationsimpuls der Inhalt vermindert, bis er einen vorgegebenen Wert, z.B. Null, erreicht hat. Dann wird die UND-Schaltung gesperrt. Oder es wird der Inhalt mit den Interpolationsimpulsen summiert, bis ein vorgegebener Wert, z.B. Null, eireicht ist und dann wird die UND-Schaltung gesperrt.
Wie oben erläutert, weist das erfindungsgemäße Impulsinterpolationssystem eine Recheneinheit auf, die in Form eines Vorwahlzählers oder einer Registereinrichtung verwirklicht ist. Ist die Recheneinrichtung ein Vorwahlzähler, dann wird die Information aus der zentralen Prozeßeinheit zuerst in diesen Vorwahlzähler eingegeben. Ist die Recheneinrichtung eine Registereinrichtung, dann wird die Information aus der zentralen Prozeßeinheit in der Registereinrichtung aufgezeichnet. Die Vorwahl oder Aufzeichnung der Information in der Recheneinrichtung veranlaßt die Ausgabe des Interpolationsimpulses aus der Impulsgeneratorschaltung. Der Inhalt des Vorwahlzählers oder der Registereinrichtung wird durch jeden Interpolationsimpuls summiert oder subtrahiert, bis er einen vorgegebenen Wert, z.B. Null, erreicht und dann wird die Ausgabe der Interpolationsimpulse gestoppt Somit können häufigere Interpolationsimpulse erhalten werden als Impulsinterpolationsbefehle aus dei zentralen Prozeßeinheit. Dies ermöglicht die Verwendung eines Kleincomputers oder einer zentralen Pro zeßeinheitin diesem genauen Impulsinterpolationssy stern. Ferner zeichnet sich das erfindungsgemäßi Impulsinterpolationssystem dadurch aus, daß de Aufbau der Schaltungen verhältnismäßig einfach ist
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Impulsinterpolationssystem für eine numerisch arbeitende Programmsteuerungseinlichtung für Werkzeugmaschinen, mit einem Datenspeicher für die Programmdaten, einer Dateneingabeeinrichtung, einem Steuerwerk und einem Interpolator, der Interpolationsrechnungen aufführt, um für den Antrieb der Werkzeugmaschine Impulse zu erhalten, und mit einem Impulsgenerator, der Impulse für vorgegebene Zeitintervalle liefert, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorwahlzähler (2) vorgesehen ist, der durch den Befehl {PS) des Steuerwerkes auf einen von der Dateneingabeeinrichtung vorgegebenen Wert einstellbar ist, daß eine Torschaltung (4) vorhanden ist, deren einer Eingang mit dem Ausgang des Impulsgenerators (3) in Verbindung steht, und deren anderer Eingang mit dem Ausgang des Vorwahlzählers (2) verbunden ist, daß außerdem die von der Torschaltung (4) gelieferten Impulse des Impulsgenerators (3) als Interpolationsimpulse dienen, und daß diese in Form einer negativen Rückführung dem Zähler als Subtraktionsimpulse zugeführt sind, um dessen Inhalt zu verringern, und daß schließlich die Torschaltung (4) derart steuerbar ist, daß sie die Ausgabe von Interpolationsimpulsen sperrt und den Rechner für eine neue Interpolationsrechnung freigibt, wenn der Inhalt des Zählers einen vorgeschriebenen Wert erreicht hat.
    Die Erfindung bezieht sich auf ein Impulsinterpolationssystem für eine numerisch arbeitende Programmsteuerungseinrichtung für Werkzeugmaschinen, mit einem Datenspeicher für die Programmdaten, einer Dateneingabeeinrichtung, einem Steuerwerk und einem Interpolator, der Interpolationsrechnungen ausführt, um für den Antrieb der Werkzeugmaschine Impulse zu erhalten, und mit einem Impulsgenerator, der Impulse für vorgegebene Zeitintervalle liefert. Ein solches System ist bekannt aus der Zeitschrift »Die elektrische Ausrüstung« Februar 1963, Seiten 11 bis 16.
    Es gibt zwei Arten von numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, die abhängig von gelieferten numerischen Daten arbeiten. Es sind dies das Positionssteuerungssystem und das Konturensteuerungssystem Beide Systeme arbeiten durch Interpolationsimpulse, abhängig von der numerischen Befehlsinformation. Ihr Antrieb, wie ein Schrittmotor, arbeitet abhängig von den Interpolationsimpulsen. Um die Genauigkeit der hergestellten Erzeugnisse zu verbessern, werden mehr Interpolationsimpulse benötigt. Die numerische Befehlsinformation kann durch einen kleinen Mehrzweckcomputer geliefert werden, und wenn die Geschwindigkeit der Interpolationsimpulse niedrig ist, kann der Computer auch die Interpolationsimpulse liefern. Bei dem bekannten System, bei dem der Mehrzweckkleincomputer unmittelbar die Interpolationsimpulse liefert, sind dies keine schnellen Interpolationsimpulse. Die obere Grenze der Geschwindigkeit der Interpolationsimpulse dieser Computer liegt unterhalb 4 KHz. Es ist somit nicht einfach, bei einer durch einen derartigen Mehrzweckkleincomputer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine eine exakte Steuerung zu erhalten.
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Verwendung von Kleinrechnern, die nicht in der Lage sind, Interpolationsimpulse in der gewünschten hoher Folgefrequenz zu liefern, trotzdem eine hohe Folgefrequenz zu ermöglichen.
    ίο Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Impulsinterpolationssystem der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Vorwahlzähler vorgesehen ist, der durch den Befeh! des Steuerwerkes auf einen von der Dateneingabeeinrichtung vorgegebenen Wert einstellbar ist, daß eine Torschaltung vorhanden ist, deren einer Eingang mil dem Ausgang des Impulsgenerators in Verbindung steht und deren anderer Eingang mit dem Ausgang des Vorwahlzählers verbunden ist, daß außerdem die von der Torschaltung gelieferten Impulse des Impulsgenerators als Interpolationsimpulse dienen, und daß diese in Form einer negativen Rückführung dem Zähler als Subtraktionsimpulse zugeführt sind, um dessen Inhalt zu verringern, und daß schließlich die Torschal-
    tung derart steuerbar ist, daß sie die Ausgabe von Interpolationsimpulsen sperrt und den Rechner für eine neue Interpolationsrechnung freigibt, wenn der Inhalt des Zählers einen vorgeschriebenen Wert erreicht hat. Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispieie an Hand von sechs Figuren näher erläutert. Es zeigt
    Fig. 1 ein schmeatisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Impulsinterpolationssystems,
    Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm einer
    weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Impulsinterpolationssystems,
    Fig. 3 ein detailliertes Blockdiagramm des in Fig. 1 dargestellten Impulsinterpolationssystems,
    Fig. 4 ein Beispiel des Nachfahrens bei einem Konturensteuersystem mit zwei Achsen,
    Fig. 5 den Vorwahlbefehl für die Spur gemäß Fig. 4 und
    Fig. 6 das Zeitdiagramm der Interpolationsimpulse für die Spur nach Fig. 4.
    +5 Gemäß Fig. 1 wird ein impulsförmiger Interpolationsbefehl von einem Computer oder einer zentralen Prozeßeinheit 1 als Vorwahlbefehl PS einem Vorwahlzähler 2 zugeführt, der durch diesen Befehl auf einen vorgegebenen Wert eingestellt wird. Die Ausgangsgröße einer Impulsgeneratorschaltung 3 wird einem Eingang einer UND-Schaltung zugeführt. Ein den Nullzustand des Vorwahlzählers erfassendes Signals ZS wird von diesem Zähler über einen Inverter 5 an den zweiten Eingang der UND-Schaltung 4 gegeben. Das den Nullzustand erfassende Signal ZS erscheint, wenn der Inhalt des Vorwahlzählers 2 den vorgegebenen Wert, z. B. Null, erreicht. Wenn deshalb der Vorwahlzähler durch die zentrale Prozeßeinheit 1 auf einen bestimmten Wert eingestellt wird, verschwindet das Signal ZS, die UND-Schaltung 4 öffnet und das Ausgangssignal der Impulsgeneratorschaltung 3 erscheint über die UND-Schaltung 4 an einer Ausgangsleitung 8 als Signal der Interpolationsimpulse. Die Interpolationsimpulse werden außerdem dem zweiten Eingang des Vorwahlzählers 2 als Subtraktionsimpulse zugeführt, die den Inhalt des Zählers vermindern. Wenn der Inhalt des Vorwahlzählers den vorgegebenen Wert, z.B. Null, erreicht, dann schließt
DE2244941A 1971-09-13 1972-09-13 Impulsinterpolationssystem Ceased DE2244941A1 (de)

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DE2244941B2 true DE2244941B2 (de) 1975-10-02

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FR (1) FR2152931B1 (de)
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