DE2338880A1 - Verfahren und vorrichtungen zur steuerung der beweglichen teile einer werkzeugmaschine durch ein numerisches umriss- oder punkt-fuer-punkt-steuerungssystem, wobei zwei teile der maschine unabhaengig voneinander entlang einer gemeinsamen achse bewegt werden koennen - Google Patents

Description

Patentanwalt Dipl.-Ing. Ludvyig Walter, 6000 Frankfurt/M. Mainzer Landstraße 128-146

Verfahren und Vorrichtungen zur Steuerung der beweglichen Teile einer Werkzeugmaschine durch ein numerisches Umriß- oder Punkt-für-Punkt Steuerungssystem, wobei zwei Teile der Maschine unabhängig voneinander entlang einer gemeinsamen Achse bewegt werden können.

Wie noch im Einzelnen erklärt wird, ist es oft üblich, hochentwickelte Werkzeugmaschinen mit einer Vielzahl von "Achsen" zu bauen, d.h. Richtungen, in denen die relative Bewegung zwischen einem Schneidewerkzeug und einem Werkstück durch ein vielachsiges, numerisches Steuerungssystem ausgeführt werden kann. Die vielen verschiedenen Achsen erhalten gewöhnlich Buchstabenbezeichnungen nach der Industrie-Norm-Nomenklatur, wie z.B. X, Y, Z, B und W - Achsen. Normalerweise läuft die Z-Achsenbewegung parallel zu der Achse, um die sich ein Schneidewerkzeug (wie Bohrer, Bohrerwerkzeug oder Pingerfräser) dreht, und liegt so parallel zur Längsachse einer axial beweglichen, Werkzeug tragenden, Spindel. Bei einigen Werkzeugmaschinen ist das Werkzeug auf einem von einem Schlitten gehaltenen Tisch befestigt, wobei die letzteren beiden jeweils in Bezug auf einen Sockel in wechselseitigen, orthogonalen, horizontalen Richtungen beweglich sind. Der die Spindel tragende Spindelkasten ist an einem Ständer entlang vertikal beweglich. In einer solchen

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exemplarischen Anordnung kann die relative Bewegung zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Werkstück entlang den X und.Y Achsen auftreten, eine normal zur Z-Achse stehende Ebene bildend, wobei jeweils der Tisch oder der Spindelkasten bewegt werden. Das Werkstück kann jedoch auch in einer Richtung parallel zur Spindelachse zur Spindel hin oder weg bewegt werden, entlang ^der sogenannten W-Achse durch Bewegung des Schlittens. Da die W-Achsen-Bewegung des Schlittens parallel der Z-Achsen-Bewegung der Spindel verläuft, sind diese letzteren beiden Maschinenteile unabhängig entlang einer einzigen, gemeinsamen Achse beweglich, die logischerweise als w,z-Achse bezeichnet werden kann. Wenn der Schlitten den Befehl erhält, das Werkzeug zur Spindel oder von ihr fort zu bewegen, so kann die Bewegung als W-Bewegung bezeichnet werden; wenn die Spindel den Befehl erhält, das Schneidwerkzeug, welches darin befördert wird, längs verlaufend zur oder fort vom Werkstück zu bewegen, so kann die Bewegung als Z-Bewegung bezeichnet werden. In Wirklichkeit jedoch finden diese beiden Bewegungen lediglich entlang einer einzigen Achse statt (nachstehend durch die beiden Buchstaben wz bezeichnet) und produzieren im weitesten Sinn eine äquivalente Bewegung oder Einstellung der Schneidspitze des Werkzeuges in bezug auf das Werkstück. Die praktische Schwierigkeit einer solchen Anordnung in Fällen, wo die Steuerung von 2 in derselben Achse liegenden Einstellbewegungen unabhängig durch eine numerische Steuerung ausgeführt wird, im gleichen Sinne wie X und Y Achsen unabhängig von solch einer Steuerung gesteuert werdenjliegt darin, daß die Programmierung von aufeinanderfolgenden und unterschiedlichen W und Z Achsenendpunkt-Positionen durch

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wahllose und abwechselnde Verwendung von W und Z Befehlen, wie dies oft gewünscht wird den Programmierungstechniker dazu zwingt, sorgfältig alle W und Z Achsenbewegungen im Auge zu behalten, damit er weiß, wo die Spindel sich zu jedem Zeitpunkt während des Erogrammablaufs befindet, bezogen auf den Koordinatenausgangspunkt eines Werkstückes, das mit dem Schlitten beweglich ist. Wenn die Betriebsperson nicht sorgfältig diese aufeinanderfolgenden Endpunkte überwacht, die durch die verschiedenen von ihr abgeru-

s ie

fenen W und Z Bewegungen entstehen, kann 4»- aufeinanderfolgende Blöcke von Befehlsdaten, die numerisch in Teilkoordinaten ausgedrückte W und Z Endpunktbefehle enthalten, nicht genau formulieren.

Es ist das allgemeine Ziel der vorliegenden Erfindung, die Programmierung aufeinanderfolgender Endpunktpositionen, die vom Werkzeug in bezug auf das Werkstück erreicht werden, wobei beide Teile unabhängig entlang einer gemeinsamen Achse beweglich sind, zu vereinfachen, bequemer und betriebssicher zu machen.

Ganz speziell bedeutet dies, daß es ein Ziel ist, dem Datensteuerungstechniker zu ermöglichen, eine Folge von numerischen Befehlen zum Zwecke der Bewegung sowohl von ersten, als auch von zweiten Maschinenteilen zu aufeinanderfolgenden Positionen entlang einer einzelnen Achse zu formulieren, wobei die numerischen Befehle für mindestens einen, wenn nicht beide Teile einfach als Koordinatenabstand ausgedrückt werden, bezogen auf einen Ausgangspunkt auf einem Werkstück oder einen vorbestimmten Punkt in Beziehung dazu. Der Programmierer braucht deshalb lediglich die Ma-

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schinenbezeichnungen für das Teil, das bearbeitet werden soll, in Betracht zu ziehen, und er braucht nicht, zumindest im kritischen Sinn, die Positionen in Betracht zu ziehen, -zu welchen sich die entsprechenden Maschinenteile in Maschinenkoordinaten bewegen müssen, bezogen auf einen Ausgangspunkt, der sich an der Maschinenplatte befindet.

Das der· vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Verfahren soll außerdem mit bereits bekannten numerischen Werkzeugmaschinensteuerungen zusammen arbeiten können, bei denen eine Bewegung einzelner Maschinenteile in mehreren Achsen erfolgt, wobei die Bewegungen in diesen Achsen durch Folgen von Steuerungszahlen auf einem Aufzeichnungsträger,die blockweise abgelesen werden, festgelegt sind. Die hierbei verwendete Umrißsteuerung arbeitet mit Interpolationen zwischen den einzelnen Steuerungszahlen jedei? Achse, wobei diese Interpolationen die jeweilige Bahnform zwischen zwei koordinatenmäßig festgelegten Punkten am Werkstück berücksichtigen. Es handelt sich hierbei um das sowohl im US-Patent 3656 124 als auch im US-Patent 3727 191 beschriebene Verfahren und die dort gezeigten Vorrichtungen. Dem US-Patent 3 656 124 entspricht die Deutsche Patentanmeldung P 19 48 49o.3 des gleichen Anmelders.

Zur Erläuterung der Erfindung wird im folgenden mehrfach zur Vereinfachung der Darstellungs weise auf die genannten Veröffentlichungen Bezug genommen, in denen die betreffenden Steuerungsverfahren mit allen Einzelheiten erläutert sind. Der eigentliche Erfindungsgedanke, der dem im folgenden geschilderten Verfahren zugrundeliegt, besteht darin, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

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1. Signalisierung einer ersten dem Aufzeichnungsträger entnommenen Zahl, deren Wert die Sollkoordinatenposition des Werkzeugträgers in der gemeinsamen Achse und iDezogen auf das zu bearbeitende Werkstück bzw. auf einen ersten Ausgangspunkt an diesem Werkstück darstellt.

2. Signalisierung einer zweiten Zahl, deren Wert sich entsprechend der Position des Werkzeugträgers dynamisch verändert, wobei diese Position längs der gemeinsamen Achse und bezogen auf einen zweiten nunmehr an der Grundplatte der Werkzeugmaschine angesetzten Ausgangspunkt darstellt.

3. Signalisieren der nächstfolgenden ersten Zahl und Änderung der vorangehenden ersten Zahl durch einen Wert, der gleich der Differenz zwischen dem neuen und alten Wert dieser Zahlen liegt.

4. Änderung der ersten Zahl durch einen Wert der gleich der Wertänderung der zweiten Zahl ist, wenn der Werkzeugträger bewegt wird und schließlich

5· Bewegen des Werkzeugträgers entlang der Basis der Werkzeugmaschine, um die Position des Werkzeugträgers in Basiskoordinaten ausgedrückt gleich der ersten Zahl zu halten, jedoch immer ausgeglichen durch einen Wert, der dem Wert der genannten zweiten Zahl entspricht.

Die unter 3· genannte Änderung der ersten Zahl durch einen Wert der gleich der Differenz zweier ersten Zahlen,, d.h. zweier Befehlszahlen liegt, vollzieht sich dabei immer in der durch die vorgenannten Veröffentlichungen

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bekanntgewordenen Weise, nämlich durch Unterteilen der zwischen zwei Befehlszahlen liegenden Bahnstücke in eine Folge von Makro- und Mikroentfernungen, die durch zeitliche und wegmäßige Unterteilung der Bahnstücke erzielt werden..

Darüberhinaus ist es ein zusätzliches Ziel der Erfindung, ein Verfahren und die dazugehörigen Vorrichtungen zu schaffen,mit deren Hilfe aufeinanderfolgende Endpunkt-Pos itionen in der W, Z-Achse vollständig in Teilkoordinaten sowohl für die in der Z. als auch für die in der V-Achse erfolgenden Bewegung programmiert werden können und durch die die Möglichkeit besteht, die Verstellung der beiden beweglichen Maschinenteile, also dös Werkstücks und des Werkzeugträgers entlang dieser Achse über ihre physikalischen^durch die Konstruktion der Maschine gegebenen Grenzen hinausjdurch einfache Einfügung eines Sonderbefehles innerhalb des Programmes zu verhindern.

Das im vorstehenden kurz zitierte Verfahren sowie die zur Durchführung dieses Verfahrens erforderlichen Vorrichtungen gehen aus den nachfolgenden Zeichnungen und der dazugehörigen Beschreibung hervor.

Es zeigen:

Figur 1 ein vereinfachtes Schaubild einer Werkzeugmaschine mit mehreren Verstellachsen, wobei zwei Teile der Maschine längs einer einzigen Achse beweglich sind

Figur 2 eine schematische Grundrißansicht

der wichtigsten Maschinenteile, der in Figur 1 dargestellten Werkzeugmaschine mit Angabe der Eichtungen der einzelnen Achsen und der für das Verständnis der Erfindung wichtigen Ausgangs- oder Bezugspunkte

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Figuren 3A und 3B

die aneinanderzufügen sind, ein Blockdiagramm für ein numerisches Steuerungssystem, dessen Grundaufbau dem Steuerungssystem der genannten US-Patente 3 656 124 und 3 727 191 bzw. der Deutschen Patentanmeldung P 19 48 490.3 entspricht,

Figur 4 eine schematische Seitenansicht der in Figur 1 dargestellten Werkzeugmaschine mit Angabe der Stellungsänderung der Endpunkt-Positionen der Ausführung einer W-Steuerung und

Figur 5 die gleiche Anordnung wie Figur 4, jedoch bei Durchführung einer Z-Steuerung

Unter W-Steuerung wird dabei im folgenden die Steuerung der Verstellung des Werkstückträgers und unter Z-Steuerung die Steuerung der Verstellung des Werkzeugträgers verstanden.

In Fig. 1 ist eine Horizontal-, Fräs- und Bohrmaschine 1o dargestellt. Sie umfaßt eine Grundplatte 11 und einen Ständer 12 zur Abstützung der verschiedenen relativ zueinander bewegbaren Elemente oder Maschinenteile. Eine Spindel 14, die in einem Schneidkopf endet, befindet sich in einem Spindelkasten 16, der vertikal längs der Bahn 18 des Ständers beweglich ist, und wird mit gesteuerter Geschwindigkeit durch einen Spindelmotor und ein (nicht sichtbares) Getriebe angetrieben. Die Spindel 14 ist längs der Achse Z zu bewegen, und zwar durch einen Servomotor ZM, der über ein entsprechendes Getriebe auf die Hohlwelle v/irkt, in der die Spindel gelagert ist. Die am Bohrkopf angebrachte Schneidevorrichtung I5 ist so angeordnet, daß sie auf das Werkstück 19 einwirkt, das

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mit der Halteplatte 2o fest verbunden ist. Diese ist in Bezug auf den Maschinentisch dreh- und einstellbar, und zwar durch die Wirkung eines B-Achsen Servomotors BM und der entsprechenden Getriebeanordnung. Die Drehrichtung ist mit B bezeichnet. Der Tisch 21 ruht auf den Bahnen 24 und ist auf diesen horizontal vor- und rückwärts verschiebbar. Die Bahnen befinden sich auf einem Schlitten 25· Somit ist der Tisch entlang der hier als X-Achse der Maschine bezeichneten Achse durch den entsprechenden Servomotor XM bewegbar, d er mit dem Tisch durch einen Antriebsmechanismus, wie z.B. eine Führungsschraube und eine Mutter, verbunden ist. Der Schlitten 25 ist seinerseits horizontal beweglich und entlang den Bahnen 26 mit Hilfe des Servomotors WM einstellbar. Die Schlittenbewegung nach innen oder außen verläuft parallel zur Drehachse der Spindel 14· und somit in der W-Achse parallel zur Z-Achse.

Bei dieser ^tlFünf-Achsen"-Werkzeugmaschine sind die X, Y und Z-Achsen gegenseitig orthogonal, und daher kann durch eine gleichzeitige Verschiebung mehrerer Achsenkomponenten bei gesteuerten und richtig eingeteilten Achsengeschwindigkeiten die Schneidevorrichtung 15 in Bezug auf das Werkstück I9 räumlich an jeden gewünschten durch seine Koordinaten festgelegten Punkte und mit jeder gewünschten resultierenden Weggeschwindigkeit, die Zuführgeschwindigkeit genannt wird, bewegt werden. Die einzelnen aufeinanderfolgenden Wegstücke können durch eine lineare, kreisförmige oder parabolische Interpolation ausgeführt werden und zwar vermittels gesteuer-

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ter Speisung verschiedener reversierbarer den einzelnen Achsen zugeordneter Servomotoren, aus einer vielachsigen, numerischen Steuerungs- "Anordnung" eines beliebigen, den Fachleuten bekannten !Typs. Darüberhinaus kann die zu beschreibende Erfindung vorteilhaft bei Punkt-zu-Punkt-Einstellsystemen angewandt werden, die keinen Umriß geben können. Zum Zwecke der vorliegenden Beschreibung wird jedoch angenommen, daß die Werkzeugmaschine, die in der Fig. 1 gezeigt wird, von einer Steuerungsanordnung gesteuert wird, wie sie etwa in der US-Patentschrift 3 656 124- bzw. der Deutschen Patentanmeldung P 19 48 4-9o.3 im einzelnen erläutert ist. Eine solche Steuerungsanordnung ist in den Fig. 3A und 3B in Blockform gezeigt, und die Grundanordnung und die Funktionsweise der dort nur in Blockform gezeigten Anordnung wird vor allem dann voll verständlich, wenn die vorerwähnten Veröffentlichungen herangezogen werden. Fig. 2 in Form einer graphischen und fragmetarischen Grundrißansicht der Werkzeugmaschine von Fig. 1 macht die Beziehungen der beweglichen Teile der Werkzeugmaschine und ihrer X, Z und W Bewegungen klar. Sum Zwecke der Beschreibung können die Y und B Achsen der Bewegung in diesem Antrag ignoriert werden, und ein Zwei-Achsen-Steuer-System soll dafür die X-Achsen-Bewegungen des Tisches 21 einschließen (durch welche das Werkstück 19 horizontal in einer zur die Spindelachse senkrechten Sichtung liegt), sowie eine zweite wz-Achse, die in horizontaler Sichtung liegt und entweder durch Bewegung des Schlittens durch Steuerung des Servomotors WM oder die Bewegung der Spindel durch Steuerung des Servomotors ZM gebildet wird. Es versteht sich, daß ^eder der den einzelnen Achsen zugeordneten Servomotore. mit einem Servosystem verbunden ist, welches so angelegt ist, daß es veränderte numerische Eingabesignale empfängt, die digital die gewünschten Positionen, an welche die entsprechenden beweglichen Maschinenteile ge-

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bracht werden sollen, darstellen. Jedes solches Servosystem schließt 3ine entsprechende nicht dargestellte Position-Abtast-Rückkopplungs-Vorrichtung ein, z.B. einen Koordinatenwandler oder einen Inductosyn-Gleitschieber und Maßstab, der ein Signal produziert, welches entweder die augenblickliche Position des Maschinenteils angibt oder die Differenz zwischen der numerisch signalisierten gewünschten Position und der tatsächlichen Position. Als Antwort auf jeden Fehler zwischen der gewünschten und der tatsächlichen Position werden die Servomotoren betätigt, um ihre jeweiligen Maschinenteile in der Richtung zu bewegen, die den Fehler auf null reduziert. Die Einzelheiten entsprechender Digital-Servo-Systeme, die Eingabesignale akzeptieren, welche wechselnde numerische Werte darstellen, können dem US-Patent 3 656 124- und zwar den Fig. 9a, 9b, 9d, 38a, 38b, 38c, 4oa, 4ob, 4-odjerläutert in Spalte 99, Zeile 7o bis Spalte 1o4-, Zeile 63,entnommen werden. Die numerischen Werte, dargestellt durch Eingabesignale zu den den einzelnen Achsen zugeordneten Servo-Systemen^haben ihre Bedeutung nur im Hinblick auf einen Festpunkt oder Ausgangspunkt an der Werkzeugmaschine selbst. Das bedeutet, daß die Positions-Abtast- und Rückkopplungs-Vorrichtungen nur Signale beschaffen können, die in auf die Basis der Maschinen bezogene Koordinaten auf einen festen Ausgangspunkt verweisen und deshalb müssen auch die Eingabe-Signale an das Servo-System entsprechend bezogen sein. Auf der anderen Seite wird der Datensteuerungsmechaniker, der aufeinanderfolgende Sätze oder Blöcke von numerischen Programminformationen vorbereitet, aus Gründen der Annehmlichkeit wünschenswerterweise Blöcke von Programmdaten vorbereiten, die numerisch aufeinanderfolgende Endpunkt-Positionen beschreiben, welche von der Schneidvorrichtung entlang den entsprechenden Achsen in Form von "Teil-Koordinaten" erreicht werden

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müssen, d.h. numerisch ausgewertete Koordinaten-Positionen bezogen auf einen Festpunkt auf oder in Beziehung zu dem Werkstück selbst. Nur in diesem Fall kann der Datensteuerungstechniker direkt nach der Zeichnung des Werkstückes arbeiten und braucht sich nicht um die jeweilige besondere Stelle zu kümmern, an welcher das Werkstück auf dem Werkzeugmaschinentisch montiert ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt, werden "Teil-Koordinaten" entlang der "Teil-Achsen" wz und X gemessen, die einen Ausgangspunkt O auf oder in Beziehung zu dem Werkstück 13 haben. Die Positionen einer Werkzeugspitze im Verhältnis zum Ausgangspunkt O kann ausgedrückt werden als numerische Abszisse, gemessen entlang der Teilachse ws und als eine numerische Ordinante entlang der Teilachse X. Wie hier gezeigt, befindet sich die Werkzeugspitze der PC entlang der wz-Achse, um auszudrücken¹, daß die Maschinenteile 14 und 25 so eingestellt sind, daß die "Teilkoordinaten" Position in der W/Z-Achse gleich PC ist.

Das Servosystem, das den Schlitten-Hilfsmotor WM einschließt, steuert den Schlitten 25 so, daß ein Bezugspunkt BPI am Schlitten eine befohlene Abszisse in den "Maschinenkoordinaten" erreicht. Die Maschinenkkordinaten werden entlang den "Maschinen-Achsen" W und X gemessen, die einen Ausgangspunkt O haben. Es kann angenommen werden, daß der Ausgangspunkt O sich irgendwo an einem Punkt auf der Grundplatte 11 befindet, so daß man auch die Bezeichnung "Grundplatten-Koordinaten" als Synonym für die Bezeichnung "Maschinenkoordinaten" verwenden könnte. Als das Werkstück I9 am Tisch 21 befestigt wurde, wurde sein Ausgangspunkt O um einen Abstand WOFF vom Bezugspunkt RP1 versetzt, eine solche

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Versetzung wird in Pig. 2 als Ausdehnung in negativer Richtung entlang der Grundachse V gezeigt. Bei einem Teil aus gangspunkt O und einem Maschinen-Koordinaten-Standort MO befindet sich der Bezugspunkt EP1 an einem Maschinen-Koordinaten-Standort MW. wobei der Unterschied in ihren numerischen Wert WOFP ist. Wenn man sich daran erinnert, daß WOPP, wie dies in Pig. gezeigt wird, ein negatives Abweichen ist, so kann dieser Zustand mit MW_& - MO + WOPP ausgedrückt werden. Das Spindel-Servo-System, welches den. Servomotor ZM einschliesst, läuft, um einen Bezugspunkt RP2 einzustellen, auf oder in Beziehung zur Spindel in Bezug auf eine Maschinen-Achse, die gleichfalls als ihren Ausgangspunkt den Punkt 0^>hat. Die Z-Achse ist die entgegengesetzt zur W-Achse gerichtete, da die Bewegung der Spindel nach links, wie in Pig. 2 gesehen, zu einer Abnahme der Teilkoordinate PC und so zu einer Abnahme = Zunahme im negativen Sinn in dem entsprechenden Z-Koordinatenwert führt. Bei dem gezeigten Beispiel befindet ßich die Spindel am Koordinatenpunkt MZ_fc und die Werkzeugspitze TT wird nach links durch einen Abstand TOFP entlang des Z-Koordinaten-Maßstabs versetzt. Die "Werkzeugversetzung TOPP findet in negativer Eichtung entlang der Z-Achse statt, Jedoch in einer positiven Richtung entlang der W-Achse; und die Größe kann von Zeit zu Zeit geändert werden, da Werkzeuge unterschiedlicherLänge mit der Spindel verschoben werden.

Aus der Fig. 2 kann man ferner ersehen, daß die Schlitten-Maschinen-Koordinate MW auf der Koordinatenskala W der Koordinate MW^ auf der Koordinatenskala Z entspricht, wobei MW_b = MW_& ist. In gleicher Weise entspricht die Spindel-Maschinen-Koordinate MZ, auf der Z-Skala MZ_& auf der Skala V, wobei MZ_& « MZ_fe ist. Der wirklich wichtige Positionsparameter, d.h. der Wert der Teil-Koordinate PC kann im positiven Sinn anwachsen entweder dadurch, daß der Schlitten nach links bewegt wird

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(positive W-Bewegung) oder indem die Spindel nach rechts bewegt wird (positive Z-Bewegung). Auf der anderen Seite kann die Teilkoordinate im negativen Sinn verändert werden ( so daß sie weniger positiv oder mehr negativ wird), indem man den Schlitten nach rechts bewegt (negative W-Bewegung) oder indem man die Spindel nach links bewegt (negative Z-Bewegung). Anders auegedrückt, jedesmal wenn der Schlitten in eine neue Position entlang der W-Achse bewegt wird, ändert sich die Seilkoordinate, auch wenn die Spindel sich nicht bewegt und die Spindel Haschinen Koordinate MZ, sich ^: nicht verändert. In gleicher Weise verändert sich jedesmal, wenn die Spindel sich an einen neuen Standort bewegt, die Teilkoordinate FC, obwohl der Schlitten sich nicht bewegt und die Schlitten-Grund-Koordinate MW-sich nicht verändert· Bei einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein numerisches Steuerungssystem vorgesehen mit -4ea Grund-Eingabedaten in Form von aufeinanderfolgenden Sätzen (Blocks) numerischer Befehlsdaten, die aufeinanderfolgende, gewünschte Endpunktpositionen in Teil-Koordinaten darstellen, d.h. den Funkt bezeichnen den die Verkzeugspitze, in Bezug auf eines der beweglichen Maschinenteile 14,25 bzw. im Verhältnis zu einem Bezugspunkt O an dem jeweils anderen dieser Maschinenteile erreichen soll. Im wesentlichen kann jede befohlene wz-Teilkoordinatenposition entweder von der W- oder Z-Bewegung erreicht werden, was davon abhängt, ob der eingegebene Frogrammblock einen W- oder Z-Adressen-Charakter enthält. Dann wird die Differenz zwischen den vorherigen und den neu programmierten 5Peil-Koordinaten-Werten sowohl zu einer veränderlichen ieil-Koordinaten-Befehls-Zahl hinzugefügt, als auch zu einer veränderlichen Maschinen-Koordinaten-Zahl, die die Maschinenposition von einem oder zwei Maschinenteilen darstellt. Die letztere Maschinen-Koordinaten-Zahl ist immer als veränderlicher Wert in einer

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Summierung von Werten mit eingeschlossen, die die Servo-Eingabe-Zahlen-Signale für die anderen Maschinenteile bestimmt. Auf diese Art werden sowohl das W-, als auch das Z-Servo-System mit veränderlichen Eingabezahlen in Maschinenkoordinaten versorgt, die Werte durch die entweder der Schlitten oder die Spindel in Positionen bewegt werden (auszudrücken als Koordinaten MZ_& oder MZ_b, wie in Fig. 2 angegeben), welche die gewünschten Teilkoordinaten-Position (PG in Abb. 2) darstellen.

A. Die numerische Steuerungsanordnung. Da die grundlegende numerische Steuerungsanordnung für die Werkzeugmaschine 1o (Abb. 1) relativ komplex ist, und durch die US-Patentschrift 3 656 124 bereite vollständig beschrieben wurde, kann auf deren ausführliche Beurteilung verzichtet werden. Lediglich ein verallgemeinertes Blockschaltbild der Anordnung, welches die gemäß der vorliegenden Erfindung notwendigen Ergänzungen enthält, wird in den Pig. 3A und 3B dargestellt.

Wie in Abb. JA bezeigt wird, ist die Lesevorrichtung so eingerichtet, daß -i» aufeinanderfolgende Blocks von digitalen, alpha-numerischen Daten zu "lesen" im Stande ist, die auf einem passenden Datenträger etwa einem Papierlochstreifen aufgezeichnet wurden. Die Lesevorrichtung ist mit den Leser-Steuerungs-Schaltungen 31 gekoppelt, die den Start des Datenträgers auslöser} sobald ein neuer Datenblock vom System angefordert wird, und die den Stop bewirken, nachdem ein vollständiger Datenblock gelesen wurde. Gleichzeitig erzeugt die Lesevorrichtung auch Ausgabesignale in Binär-Code-Form,die an einen Decoder 32 weitergegeben werden. Jedem dieser Signale geht ein "Adressenzeichen voraus. Zum Beispiel kann ein "Block" von Befehlsdaten, die eine Bewegung der Schneidwerkzeugspitze TT (Abb. 2) auslösen, um einen Punkt mit den Teilkoordinatenpositionen PC=Io und X = 8 zu erreichen, die neun "Worte¹· N125, X+080000,

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Y+o23ooo, W+1ojooom F15, S2oo, GO1, M35, EL enthalten. Dabei bezeichnet das N-Wort die Block Nr. 125 in der Reihenfolge der Blöcke, aus denen ein ganzes Programm besteht; das X-Wort signalisiert eine X Achsen-Teilkoordinatenposition von +8.0000", die von der Werkzeugspitze (als Ergebnis der Bewegung des Tisches 21 aus seiner früheren Position) zu erreichen ist; das Y Wort macht erforderlich, daß die Werkzeugspitze eine Position von +2.3ooo" entlang der Teilkoordinatenskala für die Y Achse durch Bewegung des Spindelkastens 16 aus seiner früheren Position erreicht; das W-Wort entspricht der wz-Achsen Teilkoordinatenposition von +I0.000", die von der Werkzeugspitze erreicht wird, durch Bewegung des Schlittens 26 aus seiner früheren Position; das Wort F 15 gibt an, daß die Resultierende der in drei Achsen auszuführenden Bewegungen mit einer Zuführungsgeschwindigkeit von 15" pro Minute erreicht wird; der S-Wert von 2oo gibt an, daß die Spindel bei 2oo Umdreh./Min arbeiten muß; das G-Wort von "01" ist ein Modus-Bezeichnungscode, der hier angibt, daß die Steuerungsanordnung mit linearer Interpolation zu betreiben ist; der M-Wortwert von "35" ist ein Hilfscode, der z.B. angeben kann, daß die 'Schneidwerk-Kühlflüssigkeitszufuhr aufzudrehen ist; und das EL-Wort bedeutet, daß die letzte Zeile der Zeichen eines Datenblocks vom Lochstreifen gelesen wurde. Wenn das EL Signal erhalten und decodiert wird, wird die Lesevorrichtung gestoppt. Sie wird durch die Steuerungslogik 31 wieder gestartet, wenn die Steuerungsanordnung den nächsten Block von Befehlsdaten anfordert.

Aus Gründen der Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig, die mit den Adressen N, Y, B, S und G versehenen Signale in Betracht zu ziehen.

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Daher werden die diese Signale empfangenden und verarbeitenden Einrichtungen nicht beschrieben. Der Vereinfachung halber werden nur Aufnahme- und

Auswerteeinrichtungen gezeigt, die X,W oder Z, P, 2hL

_2.ahL&n —
M₁ und EL werte empfangen oder übertragen, s4 vom Decoder 32 in Abb. 3A ausgehen. Pur den

Fachmann ist es klar, daß, wenn irgendein X Wort gelesen wird, sein numerischer Wert durch Signale dargestellt wird, die in ein Pufferregister B1 übertragen und dort gespeichert werden, dessen Speicher-Nummer hier mit XEP bezeichnet wird. Ähnlich sind weitere Ausgänge des Decoders 32 entweder einem W oder einem Z Wort zugeordnet, das durch die Lesevorrichtung 3o abgetastet wird, wobei der numerische Wert dieses Wortes an ein Pufferspeicherregister B2 geliefert wird, dessen gespeicherte Zahl allgemein mit wzEP bezeichnet wird. Die Kleinbuchstabenkombination der Buchstaben "wz" wird hier als Eurzschriftbezeichnung mit der Bedeutung "wAchse oder ζ"Achse" verwendet, und zwar in Anbetracht der !Tatsache, daß jede gewünschte Endposition, die numerisch in Teilkoordinaten ausdrückbar ist, durch Bewegung entweder des Schlittens 25 oder der Spindel 14 erreicht werden kann. Wenn in das Pufferregister B2 ein neuer numerischer Wert gelesen wird, werden gleichzeitig Signale von dem Decoder 32 erzeugt, die anzeigen, daß entweder ein neues Z Wort oder ein neues W Wort durch die Lesevorrichtung 3o abgetastet worden ist. Diese Signale werden mit NDZ und NDW bezeichnet. Es ist eine Programmierregel,daß ein Block von Befehlsdaten nicht sowohl ein W Wort als auch ein Z Wort enthalten kann.

Auf ähnliche Weise wird der numerische Wert jedes P Wortes in einem Pufferregister B3 als Pb abgespeichert; und ein numerischer Wert eines -M- Wortes,

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das von einem Lochstreifen gelesen wird, wird im Pufferreigster B4 als Mb gespeichert. Das letztgenannte Register ist mit einem Decoder 34- direkt verbunden, der daraufhin ein Ausgabesignal auf der entsprechenden der einhundert Ausgabeleitungen erzeugt, die hier MOO bis M99 genannt werden.

Nähere Einzelheiten über die Lesevorrichtung 3o, seine Steuerungslogik 31 > den Decoder 32 sind aus den Abb. 4o m und 4ol, Abb. 9 *a und 9 k, und aus den Spalten 27, Zeile 58, bis Spalte 33, Zeile 13 der US-Patentschrift 3 656 124 zu entnehmen, unter der Voraussetzung, daß anstelle der Z-Achse nunmehr die wz-Achse tritt.

In Abb. 3A hat eine zentrale arithmetische Einheit 35, auch "Addierer" genannt, Eingabe- und Ausgabe-Verbindungsleitungen AIT und AOT₁ die sich über das ganze. Steuerungssystem erstrecken. Zwei Zahlen, die nacheinander über die Verbindungsleitung AIT in den Addierer gegeben werden, werden zusammen addiert, subtrahiert, verglichen oder anderweitig verarbeitet gemäß den Steuerungssignalen, die von einer damit verbundenen Programmsteuerung 36 gegeben werden. Das Jeweilige Ergebnis erscheint in einem Antwortregister oder Akkumulator innerhalb des Addierers, so daß die Signale, die die Antwort bzw. das Ergebnis darstellen, auf den Leitungen der Ausgabe-Verbindungsleitung AOT erscheinen. Näheres geht aus den Spalten 34 - 38 sowie den Abb. 9f, 9c und 14 des US-Patentes 3 656 124 hervor.

Die gesamte Anordnung der Fig. 3A und 3B ist zeitlich so programmiert, daß sie in aufeinanderfolgenden, iterativen Zeitstufen von vorherbestimmter kurzer Dauer (z.B. zwanzig Mikrosekunden) innerhalb aufein-

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anderfolgender Zyklen einer vorher bestimmten Dauer Δ T (z.B. zwanzig Millisekunden) arbeitet, und zwar gesteuert durch eine Taktl*kaltung 38, die mit einem Zeitmaßstab und einer Digitalsteuerung 39 verbunden ist . Die Letztere erzeugt eine Rechteckwelle bei einer gewählten Frequenz (z.B. 5oo hz), die auf einenSinus-Wellen-Bildner 4o für' Speisung Servoantriebe

ac in Abb. $B übertragen wird. Die Takthaltung erzeugt:

wie in Abb. 3A dargestellt, ebenfalls Zeitstufensignale 000 bis 999 während Jeder Zyklus, wobei zehn Impulsausgabeleitungen für Einer-Digitalwerte xxO bis xx9, zehn Impulsausgabelinien für Zehner-Digitalwerte xOx bis x9x und zehn Ausgabelinien für Hunderter Digitalwerte Oxx bis 9xx vorgesehen sind. Eine Kombination von jeweils drei dieser Leitungen -1ooo Zeitstufen die innerhalb jeder Zyklusperiode Δ T hintereinander folgen. Wenn man die drei entsprechenden Impulsausgabeleitungen an ein UND-Gatter anschliesst, kann ein Steuersignal während jeder einzelnen Zeitstufe innerhalb eines Zyklus erhalten und verwendet werden, um über Gatterschaltungen das Lesen oder Schreiben einer Zahl, die in einem Register gespeichert ist, in dem oder aus dem Addierer 35 zu bewirken. Der Zeitmaßstab und die Digitalsteuerung 39 liefern ferner Signale an einen Auswahlschalter 41, der mit einem Befehlsfolgezähler 42, mit den Ausgabeleitungen S1 bis S16 verbunden ist und dessen Zählzustand durch Signale der logischen Verknüpfung 44 vorgerückt wird. Auf diese Weise werden die Modus-Signale 1, 2 und 3 während verschiedener Zeitgeberzyklen produziert, so daß verschiedene Arten von Operationen innerhalb der Zeitspanne eines Zyklus T durchgeführt werden können, und zwar je nach Betriebsart. Die Baugruppen 38, 39, 41, 42 und 44 sind alle im Einzelnen in den Spalten 19 - 2? mit Bezug auf Abb. 9b, d, e; Abb. 1oa, b, c; Abb. 11 und in Abb. 4ob, d, e des US-

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— Ho —

Patentes 3 656 124 beschrieben.

Neben den Pufferregistern B1-B4 die die vom Lochstreifen abgelesenen Zahlen XEP, wzEP, Fb und Nb erhalten, schließt das System der Abb. 3A und 3B Pufferregister B5-B8 ein, die von dem Addierer 35 berechnetet Zahlen empfangen. Wie hier dargestellt, erhalten die Register B5 bzw. B8 Zahlen, die mit Ib, Kb, D und TFB bezeichnet sind. Das Symbol IB bezeichnet dabei die X Achsen-Komponente eines Wegsegments, das durch einen abgelesenen Datenblock definiert wird; das Symbol Kb bezeichnet die wz Achsen-Komponente dieses Wegsegments; das Symbol D stellt die vektoriel zusammengesetzte Länge dieses Wegsegments; und das Symbol TFB stellt den '"Zeitfaktor" für dieses Wegsegment dar. Die Bedeutung dieser Symbole kann besonders aus Abb. 5a des US-Patentes 3 656 124 entnommen werden, die ein typisches Wegsegment zeigt, das sich von einem ersten Punkt zu einem zweiten Punkt erstreckt, wobei die Segmentlänge D ist und die X und Y Achsen-Komponenten dieses Segments I und J sind. Im vorliegenden Fall, wo anstelle einer Y Achse eine wz Achse in Betracht gezogen wird, nimmt die wz-Komponente K den Platz der Y Achsenkomponenten J ein·

Bei einem Vergleich mit den Spalten 6-9 und den Abb. 5a, b der US-Patentschrift 3 656 124*, daß eine numerische Grosse Q laut folgender Beziehung formuliert und signalisiert wird:

Q = ^Y « Δ T = V . Δ Τ (1)

2 2~— _D

I₊K B .

Die Zahl Q wird verwendet, um die kleinen Achsen-Makrobewegungen ö. X und λ wz zu berechnen, die während

X ergibt s'ch

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jeder kurzen Seitperiode δ T folg£ ausg den:

4 X = I . Q (2)

4 wz = K . Q (3)

Aus der Gleichung (1) folgt, daß

eführt"werQ = V . TF
ist, wenn für

TF = AT (5)

gesetzt wird.

Die Grosse TF wird "Zeitfaktor" genannt und* kann dazu verwendet werden, die Grosse Q zu errechnen. Wenn Λ T konstant bleibt (z.B. wenn es immer einen Wert von zwanzig Millisekunden hat), wird sich der Zeitfaktor TF ändern, wenn nacheinander verschiedene Informationsblöcke, die verschiedene Wegsegmentlängen D erforderlich machen, in der Lesevorrichtung 3o gelesen werden. Die Zahl TFB, die im Register B8 gespeichert wird, ist ganz einfach der Zeitfaktor für den abgelesenen Datenblock.

Die restlichen Speicher A 1 bis A 21 in den Abb. 3A und 3B können als "aktive" Register betrachtet werden. Sie sind "aktiv", weil der Inhalt für Berechnungen verwendet wird, die die endgültigen Steuerungszahlen ergeben, die zu den Servo-System-Eingängen geliefert werden, und die dort bewirken, daß die beweglichen Maschinenteile sich von einem Endpunkt zum nächsten bewegen, entsprechend den Daten, die aus einem InformatxQnsblock genommen werden, der vorher aus dem programmierten Band gelesen wurde. Die Daten der aktiven Register werden daher

- 22 4 0 9 8 0 8 / 0 U 0 _ofyQlNAL ,H3PEGTED

"aktive Blockdaten'¹ genannt. Wenn ein Block mit η nummeriert ist, und die Daten dieses Blocks in den aktiven Registern sind, wird die Lesevorrichtung erneut gestartet, um den (n + 1) Block vom Band in die Pufferspeicher B1 - B4 zu lesen. Diese neu gelesenen Daten werden "verarbeitet", um neue Werte der Ib, Kb, D und TFB Zahlen zu produzieren, die in den Puffern B5-B8 gespeichert werden. Während daher entsprechend den Daten des Blockes η die zu verstellenden Werkzeugmaschinenteile an die befohlenen Endpunkt-Teil-Koordinaten X_n, wz_n herangeführt werden, werden neue Werte von XEP und wzEP aus den Teil-Koordinatenzahlen X (n + 1), wz (n + 1) gebildet, Auch die Puffer B3, B4- können neue Fb und Mb Zahlen empfangen. Neue Werte werden errechnet für Ib₁ Kb, D und TFB, und diese neuen Werte werden in den Puffern B5 - B9 gespeichert. Wenn Block η vollständig ausgeführt ist, wird die dem Block η + 1 entnommene*! Information aus den Pufferregistern m die aktiven" Register übertragen, und der Bandleser 3o wird gestartet, um den Block (n + 2) vom programmierten Band zu lesen. Genauer gesagt umfaßt der Erste Teil dieses Ubertragungsverfahrens das Lesen der Pufferzahlen Ib und KB von den Puffern B5 und B6 in die aktiven Register A4 und B4-, wo sie die aktiven Werte I und K werden» 'Die Zahlen XEP und wzEP werden von den Puffern B1 und B2 gelesen und in die aktiven Register Al und A2 geschrieben, wo sie die neuen aktiven Zahlen XCEP und wzCEP werden und sie stellen so die zu erreichenden Endpunkt-Teilkoordinaten dar. Die Zahlen TFB und Fb werden von den Puffern B8 und B4 gelesen und in die aktiven Register A 1o und A5 geschrieben, wo sie zum aktiven Zeitfaktor TFA und zur aktiven Zuführungsgeschwindigkeit FA werden. Das System geht dann weiter zur Lieferung von veränderlichen numerischen Steuerungszahlen

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an die Servo-Systeme. ZooOOoU

Die Register A6 und A7 enthalten Ziel-Teilkoordinaten-Werte XCP und wzCP, die während jeder Zyklusperiode A T durch Summierung mit den Makrobewegungs-Größen-Λ Χ und Δwz neu errechnet werden.

Die Register A8 und A9 speichern die Makrobewegungszahl en A ^ undAwz, die für die X und wz Achsen anwendbar sind, und die so berechnet werden, daß ihre Größen im Verhältnis stehen sowohl zur erwünschten Wegzuführungsgeschwindigkeit FA als auch zu den Größen der jeweiligen Achsenkomponenten I und E.

Die Register A11, A12 und A13 speichern die_< Zahlen XHP, WMP und ZMP, die in Maschinenkoordinaten die während jeder Zyklusperiode /i 5? zu erreichenden Zielpositionen darstellen, wobei diese Zahlen eventuelle Verschiebungen berücksichtigen.

Das Register A14 speichert die Zahl Q, die in periodischen Abständen errechnet wird und gleich dem Produkt von V. +*TFA ist, wobei V die erwünschte Weggeschwindigkeit ist, die der befohlenen Zuführungsgeschwindigkeit FA entspricht. Die Zahl Q wird verwendet, um die Werte von Δ X undAwz, wie oben beschrieben, zu errechnen.

Das Register AI5 enthält eine veränderliche Zahl ZTM, die die Position der Spindel 14 in Maschinenkoordinaten darstellt.

Die Register A16, AI7 und A18 speichern die Servo-Befehlszahlen XSC, WSC und ZSC, die die veränderlichen Steuerungszahlen für die X, W und Z Digital-Servo-Systeme bilden. Diese Steuerungszahlen werden fortlaufend gebildet und die Servosysteme arbeiten so, daß ihre jeweils zu bewegenden Maschinenteile in Übereinstimmung mit den veränderlichen Steuerungszahlen verstellt werden.

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2338380

Die Register A19, A2o, A21 sind Speicher, deren Zahleninhalt die Verschiebungen VJOFF, TOFF tincL ZOFF darstellen. Diese Zahlen können aus dem Addierer stammen und in diese Versehiebungsrsgister gelesen werden. In einer vereinfachten Form jedoch können diese Register auch aus Sätzen von Nummernschal tern bestehen, wobei die gewünschten Werte manuell gewählt werden können, indem die gezeigten Einstellräder eingestellt werden. Die drei Verschiebungszahlen werden nicht oft geändert.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß allen Pufferspeichern und aktiven Register B1-B8 und A1-A21 Lesegatter zugeordnet sind, die zwischen der Registerausgabe und Addierer-Eingabe-Verbindungsleitung AIT liegen. Weiterhin sind Schreibgatter WG vorgesehen, die zwischen der Addierer Ausgabe-Verbindungs-.leitung AOT und der Register-Eingabe angeordnet Bind. Wenn ein Schreibgatter RG freigegeben wind damit die gespeicherte Zahl von dem angeschlossenen Register über AIT an die Addierer-Eingabe geführt, und dies ohne Zerstörung oder Änderung der gespeicherten Zahl. Wenn andererseits ein Schreibgatter WG freigegeben (geöffnet) wird, werden die dann auf der Addierer-Ausgabe-Verbindungsleitung AOT anstehenden Signale in das angeschlossene Register übertragen, wobei der vorher in diesem Register enthaltene Inhalt zerstört wird. Die Pufferspeicher B1-B4- erfordern normalerweise keine Schreibgatter, weil sie EingaberSignale direkt vom Decoder 32 erhalten; und die aktiven Register A19-A21 erfordern auch nicht unbedingt Schreibgatter, da, wie hier aufgezeigt, die gespeicherten Zahlen durch manuelles Einstellen von Einstellrädern gebildet oder geändert werden können.

X werden die gespeicherten Binärsignale 409808/0430 ~

Um das Lesen und Schreiben von Signalen von oder in die verschiedenen Register seitlich zu bestimmen und zu steuern, wird jedes Lesegatter RG und Jedes Schreibgatter WG durch ein "Programm-Gatter-Feld" PGA gesteuert.

Darüberhinaus werden mehrere PGA an anderen Punkten verwendet, um zeitlich genaue und programmierte Steuerungssignale zu produzieren, wie dies z.B. in Verbindung mit der Addierer-Organisationssteuerung 36 dargestellt ist. Zur Erläuterung der Funktion dieser PGA,s sei angenommen, daß die&X Zahl, die im Register A8 enthalten ist, während der Programmstufe 74-8 in den Addierer zu lesen ist. In diesem Fall wird ein UND-Gatter mit 3 Eingängen PGA verwendet werden, das mit dem Lesegatter RG für dieses Register verbunden ist. Die drei Eingänge für dieses PGA würden mit den Einer "8", "Zehner 4-", und "Hunderter 7" Ausgabeleitungen der Zeittakteinrichtung 39 verbunden. Wenn ein derartiges Lesen der δ. X Zahl nur bei der Betriebsart 2 geschehen soll, und wenn der Befehlsfolgezähler 42 im Zustand S7 ist, würde dieses UND-Gatter noch auf weiteren Eingängen an die 2xxxx und S7 Steuerungsleitungen, die vom Modus-Selektor 41

und Zähler 42yanzuschließen sein, h

ah Die Pufferspeicher B1-B8 sowie den Aktivregistern A1 - A18 zugeordneten programmierbaren Anst euerungs gatter BGA sind im einzelnen nicht dargestellt'. Ihre Aufgabe besteht darin, -&a£- über sie jeweils beeinflußbare Schreibgatter WG oder Lesegatter RG so zu beeinflussen, daß diese Gatterschaltungen zum jeweils richtigen Taktzeitpunkt geöffnet oder geschlossen werden, um die in den zugeordneten Speichern enthaltene Information gemäß dem Programmablauf weiterzugeben, zu löschen oder zu verarbeiten.

409808/0430 -26-

Wie dies im einzelnen erfolgt, wird noch anhand der hier allein interessierenden Information über die Verschiebung in der W/Z Achse beschrieben werden.

Auf der rechten Seite der Figur 3B sind drei Servo-Steuerungs-Systeme für die X, W und Z Achse angedeutet, wobei,wie schon mehrfach erwähnt, die W- und die Z-Achse in derselben Richtung verlaufen· Der Werkstückträger 21 wird durch den Stellmotor XM in der X-Richtung und über den Schlittenantrieb WN und den Schlitten W25 in der W-Richtung verstellt. In derselben Richtung erfolgt auch die Verstellung der Spindel durch den Antrieb ZN.

Jedem dieser Servo-Antriebe ist ein Drehmelder 46a, 46b und 46c zugeordnet, die von einer sinusförmigen Bezugsschwingung gespeist werden. Diese Bezugsschwingung stammt aus der Takteinrichtung 39und wird in dem Sinuswellengenerator 4o gebildet. Der Ausgang des Drehmelders liefert ein innerhalb einer Sinuswelle eindeutiges Stellungssignal bezogen auf den jeweiligen Festpunkt und dieses Stellungsmeldesignal wird der digitalen Servoschaltung 46, 47 oder 48 zugeführt und mit dea die Jeweilige Stellung des Schlittens oder Fisches oder der Spindel anzeigendem Signal, das den Speichern A16, A17 oder A18 entnommen werden kann, verglichen. Der Vergleich beschränkt sich hierbei auf den Vergleich der letzten vier Stellen der den Speichern A16, AI7 und A18 entnehmbaren Befehls zahlen mit den entsprechenden Stellenwerten der Stellungszahlen die aus der Abweichung der Bezugsschwingung gegenüber der in den Drehmeldern erzeugten Schwingungen beim Phasenvergleich ermittelt vferden,

Diese Art der Stellungsüberwachung und Stellungskorrektur ist den im vorstehenden genannten Stand der Technik in allen Einzelheiten zu entnehmen. Über

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den Ausgang der Einrichtungen 4-6, 4-7 und 48 erfolgt in ebenfalls bekannter Weise die Steuerung der Stellantriebe XMWMZW nach Größe, Richtung und Geschwindigkeit, so daß die zu verstellenden Maschinenteile jeweils in die durch die Befehlszahlen der Speicher A16, AI7 und A18 festgelegten Positionen gebracht werden.

Wie bereits erwähnt» ist die Positionsangabe wzEP entweder nur auf die W oder die Z Achse bezogen, d.h. durch den jeweiligen Datenblock wird durch die Adressenangabe "W" oder "Z" festgelegt, ob diese Positionsangabe durch Bewegung des Schlittens oder durch Bewegung der das Werkzeug tragenden Spindel erreicht werden soll. In Abhängigkeit davon wird das Steuerungsflipflop 49 eingestellt, deö in seinem einen Zustand den*Ausgang ZACT und in seinem anderen Zustand den Ausgang ZAU'i! aktiviert. Die Steuerung dieses Flipflop 49 erfolgt wiederum durch Programmtorschaltungen PGA, die einmal in den get-igristen Taktzeitpunkten und zum anderen in Abhängigkeit von der Aktivierung der Ausgänge NDW oder NDZ des Decoders 32 so beeinflußt werden, daß das betreffende Flipflop entweder in seinen Einsteilzustand gelangt oder aus diesem Einstellzustand wieder in den Ursprungszustand zurückgebracht wird.

B. Die Stufen des Verfahrens

A, Zur Steuerung einer aufeinanderfolgenden Einstellung des Schlittens 25 auf dem Werkstück 19 in Beziehung zur Spindel 14 mit dem Werkzeug 15» die entlang einer gemeinsamen Achse unabhängig voneinander beweglich sind, wird eine erste veränderliche Zahl (wzCP) durch das Register A7 signalisiert»wobei der Wert dieser Zahl den gewünschten Teilkkordinatenpunkt des Maschinenteils, der mit dem Teil in Verbindung steht, dargestellt. Genauer gesagt, stellt diese Zahl die wz-Koordinate PC der Werkzeugspitze TT in Bezug auf den Bezugspunkt O in Fig. 2 dar. Wenn entweder die Spindel

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_Γ_ν 23^380

oder der Schlitten bewegt werden sollen, um den Teilkoordinaten-Abstand PC zu ändern, wird die erste Zahl wzCP progressiv geändert, bis sie dem neuen, gewünschten Wert dieser Teilkoordinate* PC entspricht,

2. Durch das Register AI5 wird eine zweite veränderliche Zahl (ZTM signalisiert um zu jeder Zeit die Position der Spindel 14 in Basiskoordinaten dynamisch darzustellen, die von dem zweiten Bezugspunkt auf oder in Beziehung zu der Maschinenbasis gemessen werden. Genauer gesagt stellt die zweite Zahl ZTM den Koordinatenwert MZ^ dar, gemessen entlang der Z Basis-Koordinatenskala in Beziehung zum Bezugspunkt O in Fig. 2 und wenn die Spindel bewegt werden soll, wird die Zahl ZTM progressiv geändert.

3. Als Antwort auf die Signalisierung eines neuen Wertes für eine Befehlszahl, d.h. ein neues W-Wortes, das vom Leser 30 eingeht, wird die erste Zahl (wzGP) um einen Betrag geändert, der gleich der Differenz zwischen dem neuen und früheren Wert dieser Befehlszahl ist. Wie noch erklärt wird, erreicht man dies, indem man den neu gelesenen Wert einer W-Befehls-Zahl, der im Pufferspeicher B2 als die Zahl wzEP erscheint, von dem früheren Wert subtrahiert, der im Register als die Zahl wzOEP gespeichert ist, wodurch die Differenz K berechnet wird, die die wz Achsen-Komponente des gewünschten Wegsegments darstellt. Die Zahl wzEP wird dann in einem Sinne und um einen Betrag geändert, der gleich K ist, und zwar durch wiederholtes Arbeiten des Rechenwerkes oder des Addierers 35·

4. Die erste Zahl (wzCP) wird ebenfalls um einen Betrag geändert, der der Änderung der zweiten Zahl (ZTM) entspricht, und die auftritt, wenn ein Maschinenteil in Beziehung zur Grundplatte bewegt

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wird. Genauer gesagt, wenn die Spindel 14 bewegt wird, und die Zahl ZTM sich von einem ersten Wert ZTM. auf einen zweiten Wert ZTM₀ ändert, dann wird die Zahl wzCP um einen Betrag geändert, der der Differenz ZTM₂ - ZTM^ entspricht.

5. Der bewegliche Teil und «war der Schlitten 25 einschließlich des Werkstückes 19 wird entlang der Grundplatte bewegt, um seine Position in umgekehrtem Basiskoordinaten zu halten, die stets gleich der ersten Zahl wzCP sind, sich jedoch verschieben um einen Betrag, der der zweiten Zahl ZTM entspricht. Wenn aber in Fig. 2 die Position MZ ent-·'"? lang der Basiskoordinatenskala- Z geändert wird, so wird die Zahl wzGP entsprechend geändert und der Servomotor WM wird veranlaßt, so zu reagieren, daß er die Positionskoordinate MW. gemessen entlang

gerichteten a
der umgekehrt^· Zcoordinatenskale W, gleich (wzCP - ZTM) hält. Wenn aber ZTM durch einen vorherbestimmten Betrag vergrößert wird, steigt auch wzCP um denselben Betrag, und die Differenz (wz-ZTM) ändert sich nicht, so daß sich der Schlitten nicht bewegt und die Zahl wzCP eine genaue Darstellung des Teilkoordinatenabstandes PC bleibt.

C. Steuerung der W und Z Bewegungen

Der vorliegenden Erfindung liegen einige Gleichungen zu Grunde, um die Befehlszahlen so zu ändern, damit die Steuerungsanordnung sowohl auf W-₁ als auch auf Z-Befehle anspricht, die durch den Programmierer in Teilkoordinaten ausgedrückt werden und als Teilkoordinatenzahlen (W oder Z Wörter) in den einzelnen Datenblocks des Lochstreifens Verwendung finden. Die Art und Weise, in der diese Gleichungen verwertet werden, wird unter Bezugnahme auf die beigefügte .Tabelle und die Abbildungen 3A und 3B beschrieben.

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- 3o -

In der Tabelle sind

die einzelnen Programmscbritte wiedergeben durch die die einem Datenblock durch die Lesevorrichtung 3o entnommenen Befehlszahlen für die W oder Z Achse sukzessive durch Addition kleiner Teilbeträge unter Berücksichtigung der in Fig. 3B durch die Aktivspeicher AI9 und •A2o über Einsteileinrichtungen festgelegten Korrekturwerte. Die Darstellung in der Tabelle beschränkt sich auf die einmalige Addition einer Makrobewegungszahl l

wz zur eingespeicherten Befehlszahl für die V oder Z Richtung und wie dem vorgenannten Stand der Technik ohne weiteres entnommen werden kann, wiederholt sich dieser Programmablauf solange bis der Wert der neuen Befehlszahl die dem nächsten abgelesenen Datenblock entnommen wird, erreicht ist.

Die Berechnung der Makrobewegungszahl Bei*a Wz ist für das Verständnis der Erfindung nicht interessant, es genügt der Hinweis, daß die Berechnung dieser Zahl in der gleichen Weise erfolgt, wie die Berechnung entsprechender Makrobewegungs zahlen X und β Υ bei der US-Patent schrift 3 656 124 bzw. der damit korrespondierenden Deutschen Patentanmeldung P 19 48 490.3.

Der in der Tabelle zugrundegelegte Zeitablauf benötigt eine Zeitspanne von 2o Millisekunden,also -r Sekunden. Damit stehen für jeden einzelnen Programmschritt 000-999 zwei *s und für 3ede der Spalten Xooo-X9oo stehen jeweils 1/5 Millisekunden zur Verfugung. Es ist augenscheinlich, daß zu den aus der Tabelle entnehmbaren Zeitpunkt die in den Figuren 3A und 3B den Pufferspeichern und aktiven Registern bexgeschalteten Schreibe- und Lesegatter WG bzw. RG durch die sie beeinflussenden Programmgatter PTGA so gesteuert werden, daß der aus der Tabelle entnehmbare Programmschritt durchgeführt werden kann. Alle nicht näher bezeichneten Programmgatter PGA der Figuren 3A und 3B

* verändert werden

409808 /0430 - 31 -

werden somit durch die Taktschaltung 39 gesteuert, die durch die Kombination der den Einer, Zehner und Hunderter Werten der betreffenden Zeitabfolge zugeordneten Ausgänge jeden Programmschritt Xooo - X999 zeitlich festlegen kann.

Es sei noch erwähnt, daß durch den Betriebsstufeneinsteller 4-1 die einzelnen hier nicht näher interessierenden Betriebsstufen festgelegt werden und zwar einmal in Abhängigkeit vom Zeitablauf und zum anderen von der Zählung der Programmfolgen durch den Programmfolgenzähler 4-2.

Da sich aber die Erläuterung der Erfindung auf die Berechnung neuer Befehlszahlen lediglich in der W bzw. Z Achse beschränkt braucht auf die verschiedenen Möglichkeiten des Programmablaufes etwa zur Berechnung der X und Y Zahlen, der Geschwindigkeitswerte, sowie der Berücksichtigung des langsamen Ansteuerns eines Zeitpunktes im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht näher eingegangen zu werden.

(1) Die GrundgleichunKen (a) Datenverarbeitung

Wie oben erwähnt, ist die Zahl wzEP im Pufferspeicher B2 der Endpunkt-Koordinatenwert, dargestellt entweder durch ein W oder ein Z Wort, das im zuletzt gelesenen Datenblock enthalten ist. Die Datenverarbeitungsfunktionen, die Jedem Lesen eines Datenblockes folgen, beinhalten die Berechnung:

wzEP - wzCEP » Kb (7)

Diese Berechnung wird bei den Programmschritten xo63 bis xo65 in Tabelle I ausgeführt, und die mit den Registern B2, A2 und B6 verbundenen PGAs werden diesen Programmschritten entsprechend beschaltet, um diese Berechnung auszuführen. Daher stellt der Ab-409808/0430

stand Kb, der während des Programmablaufes errechnet wird, den entweder durch den Schlitten oder durch die

άαχ u-m den Spindel zurückzulegenden Abstand der Teilkoordinatenpunkt der Werkzeugspitze TT Von seinem früheren Wert d.h. den dem Block η entnommenen Wert von wzCEP auf den Block η + 1 entnommenen Wert wzEP geändert wird.

(b) Ubertragungsoperationen

Wenn der in den aktiven Registern befindliche Block η vollstämdig ausgewertet ist, werden die Daten des folgenden Blockes η + Λ an die aktiven Register übertragen. Dies bedeutet:

(1) daß die Endpunktkoordinate wzEP als neuer Wert in dem aktiven Endpunktkoordinatenregister A2 als neue Zahl wzCEP gebracht wird, wo sie zur Verwendung bei der Berechnung (in Übereinstimmung mit Gleichung 7) des nächstfolgenden Komponentenabstandes Kb bereit steht, wenn der nächste Datenblock gelesen wird; und

(2) daß die Zahl Kb in das Register A4 übertragen wird, w*e sie die neue aktive, d.h. auszuarbeitende Zahl K wird.

Neben diesen direkten numerischen Übertragungen sind Mittel vorgesehen, um anzuzeigen, ob die W/Z-Achsenbefehlsdaten, die gerade in die aktiven Register übertragen wurden,· eine W-Bewegung oder eine Z-Bewegung verlangen. Wie- in Abb. 3¹A gezeigt und wie bereits oben erwähnt wurde, ist' entweder der Ausgang NDW oder der Ausgang NDZ des Decoders 32 aktiviert, wenn der Datenblock ein W-Wort bzw. ein Z Wort enthält.

Da die Ausgänge NDW und NDZ auf das Flipflop 49 in Figur 3B so einwirken, daß wie bereits erwähnt, bei einem W-Befehlswort am Ausgang ZACT eine logische

409808/Q430

- 33 -

"1" erscheint während bei der Aktivierung des Ausganges NDZ des Decoders 32 der Ausgang ZACT des betreffenden Plipflops durch sein Potential eine lgosche "1" signalisiert befindet sich der Ausgang ZACT im nicht aktivierten Zustand, wenn der Datenblock η + 1 ein W-Wort enthält, während umgekehrt der Ausgang ZACT des Plipflops 49 aktiviert ist, wenn der Datenblock -if + 1 ein V-Wort enthält.

η Z

c) Ausführung der wz Achsen-Einstellung

Nachdem ein Datenblock, der ein W oder Z Wort enthält, in die aktiven Register übertragen worden ist und ausgeführt wird, ist entweder der W-Servoantrieb oder der Z-Servoantrieb betriebsbereit, um den Schlitten 25 oder die Spindel 14 zu bewegen, je nachdem, ob das Signal ZACT oder das Signal ZACT eine logische "1" ist. Der andere Servomotor wird sein entsprechendes Maschinenelement in Ruhestellung halten. Die in Jeder Zyklusperiode δ Τ durchzuführenden Änderungen sind folgende:

Wenn entweder ZACT = 1 oder ZAGT = 1

wzCP _Ί 4_ + Δ wz = wzCP

^alt neu (9)

Wenn ZACT = 1

wz =

Satz ZSC „ „_Mü

neu = ZMP_{neu (12)}

Wenn ZÄÜ?=JK

wzCP_neu + WOFP + TOPP - ZTM_neu = WMP_neu (13)

Satz WSC_neu - VKP_neu (14)

Die Größe A v/z in den vorstehenden Gleichungen stellt die "Macrobewegungsdistanz" dar, die entlang der ge-

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7338880

meinsamen Achse durch Bewegung der Spindel 14 oder des Schlittens 25 während jeder Periode δ Τ zurückgelegt werder. muß.Diese Periode ist mit einem fünzigstel einer Sekunde festgelegt. Die^wz Zahl wird im aktiven Register A9 gespeichert, nachdem sie von der Zahl K auf genau dieselbe Weise errechnet wurde, wie die Macrobewegungen & X und δ Y von denX Z und J errechnet v/erden, deren Berechnung ausführlich in der US-Patentschrift 3 656 124 beschrieben ist.

Es sei nur darauf hingewiesen, daß in der Zeitstufe Xo63 die Zahl wzEP aus dem Pufferspeicher B2 in den Addierer gelesen wird. Zum Taktzeitpunkt Xo64 wird aus dem aktiven Register A2 die Zahl wzCEP^also die gerade zu verarbeitende Zahl_?in den Addierer gelesen und die beiden Zahlen voneinander subtrahiert, worauSf dann zum Taktzeitpunkt 065 das Einschreiben des Ergebnisses Eb in das Pufferregister B6 erfolgt. Die durch die Gleichungen (9) und (14) oben wiedergegebenen Operationen fur eine Reihe vonΔ Τ Perioden festgelegt, bis die in Betrieb befindliche Servoeinrichtung 47 oder 48, Fig. 3B sein bewegliches Element über den Abstand K bewegt hat. Um einen stetigen Bewegungsablauf zu gewährleisten, werden der Schlitten oder die Spindel über ein Zehntel der Entfernung δ wz während eines Jeden Zehntels einer Δ Τ Periode bewegt, so daß die Servoantriebe weich und genau die Spur halten können. Es sei ferner erwähnt, daß während Jeder Zeitspalte, d.h. während eines Jeden Zehntels einer 4 T Periode die Bildung und fortlaufende Aufsummierung der Mikrobewegungen in Übereinstimmung mit den folgenden Gleichungen erfolgt:

Wenn ZAGT = 1

zsc_{alt +} 4WZ = zso_neu

Wenn ZÄCT"= 1 Λ09808/0Α30

-35-

- 7 3 38880

Diese in den Gleichungen (15) und(16) angegebenen Funktionen laufen in jeder der Spalten xOOO bis x800 ab, und eine endgültige, d.h. die zehnte Berechnung erfolgt in der Zeitspalte x9OO, um sicherzustellen, daß eine vollständige Änderung der Befehlszahl in den Wert während jeder Δ T Periode erreicht wird.

(d) Einzelheiten der wz Achsenbewegungsausführung

Im folgenden sollen nun die Macrobewegungen und Microbewegungen für die W- und Z-Servoantriebe so modifiziert werden, daß sie mit den vorstehenden Gleichungen (15) und (16) übereinstimmen. Bezugnehmend auf Spalte xOOO in der Tabelle ^ wird bei der Zeitstufe xO21 die Macrobewegungs-Zahl α wz in den gelöschten Addierer gelesen, und bei Zeitstufe xO22 wird sie eine Stelle nach rechts verschoben, so daß der Akkumulator im Addierer den Wert awz hält. Auf Stufe xO23 oder Stufe xO24 wird Ziζ Eingab8-Zahl für die Servoantriebe WSC oder ZSC vom Register AI7 oder A18 in den Addierer gelesen, jedoch nur, wenn entweder das Signal ZACQ? oder das Signal ZACT eine "1" ist. Das bedeutet, daß die WSG- oder die ZSC Zahl verwendet, wird, je nachdem, ob der ursprünglich vom Lochstreifen gelesene Datenblock, der jetzt in den. aktiven Registern ist, ein W-Wort oder ein Z Wort enthalten hat. Die Summe, die auf 'Stufe xO25 im Akkumulator erscheint, ist daher entweder

(i) ^WSCalt ^{+ Awz}' ^wenn ^^ ⁼ "¹" ^oder

(ii) ^zscalt ⁺ A£2-' ^{wenn ZACT} -

Diese Summe wird dann in das Register AI7 oder das Register A18 auf der Zeitstufe xO26 oder Zeitstufe x03o "zurück geschrieben", jedoch nur, wenn entweder ZACT = 1 oder ZACT = 1 ist. Die gleiche selektive wz-Microbewegungs-Steuerung erfolgt ebenfalls während derselben Zeitstufen in jeder der Spalten x100 bis

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ORIGINAL INSPECTED

χ8οο, v;ie durch die horizontalen Pfeile äur uer Tabelle angegeben ist. Auf diese Weise v/erden die Gleichungen (15) und (16) verwendet. Die Bewegung des Schlittens oder der Spindel findet statt, wenn die Zahl VSC oder die Zahl ZSG sich progressiv ändert, ö^e nachdem, ob der aktiv ausgeführte Datenblock ein neues V/ Wort oder ein neues Z Wort enthielt. Die "zehnte Aktualisierung für die wz Achse erfolgt in der Spalte x900 der Tabelle, und die dort bezeichneten Operationen betreffen die Gleichungen (9) bis (14-). Zunächst wird in den Zeitstufen x9o3 bis x9o6 der Addierer gelöscht und die Macrobewegungszahln. wz wird bei den Zeitstufen x9o3 und x9o4 in den Akkumulator des Addierers gelesen. Die Zahl wzCP wird zusätzlich in der Stufe x9o5 in den Addierer gelesen, so daß die Summe wzCP ,. + A wz während der Stufe x9o6 erscheint, und zwar im Akkumulator des Addierers. Während dieser Stufe wird diese Summe zurück in das Register A7, und zwar der geänderte Wert wzCP gelesen. So wird die durch die Gleichung (9) dargestellte Operation während j eder & T Periode durchgeführt und zwar ohne Bücksicht darauf, ob die in Teilkoordinaten befohlene Bewegung entlang der wz Achse durch Schlittenbewegung (mit ZACT =1) erreicht werden soll oder durch Spindelbewegung (mit ZACT = 1). Wenn diese Operation für eine ausreichende Zahl von A Ts fortgesetzt wird, um den Anfangswert von wzCP zu ändern, bis er dem Endpunkt-Koordinatenwert wzCEP gleich ist, so ist der in den aktiven Registern befindliche Block vollständig ausgewertet, und die Zahl wzCP wurde um einen Betrag geändert, der gleich der zunächst berechneten Komponente K ist.

In Stufe x900 in Tabelle I wird der Addierer gelöscht und die Macrobewegungszahlα wz gelesen. In Stufe x9o1

- 37 -409808/0430 ORtta*. _ΙΝΒΡΕη_

wird die Zahl ZTM zusätzlich, vom Register Alp gelesen, so daß während der Stufe x9o2 im Akkumulator der Wert ZTM erscheint. In dieser Zeitstufe wird der neue Wert von ZTM zurück in das Register AI5 geschrieben, aber nur dann, wenn das ZACT Signal eine logische "1" ist. Auf diese Art und Weise wird auf die Gleichung (1o) bei jeder Δ Τ Periode ausgeführt, unter der Bedingung, daß das Signal ZACT = 1 zur Auslösung von "Schreiben" in Stufe x9o2 kommt.

In der Zeitstufe x927 wird der Addierer gelöscht und der Wert von ZTM der vorher während der Zeitstufe x9o2 bestimmt wurde, in den Akkumulator eingelesen. In der Zeitstufe x928 wird die Zahl ZOFF zusätzlich vom Register A21 gelesen, so daß die Summe ZTM + ZOFF im Akkumulator erscheint. Während der Zeitstufe x929 wird diese Summe als ein neuer Wert von ZMP in das Register AI3 gelesen, aber nur, wenn das Spindel-Servo-System aktiv und ZACT = 1 ist. Dies beendet die durch die Gleichung (12) dargestellte Operation.

Wenn andererseits das W-Servoantrieb für den Schlitten 25 betriebsbereit sein soll und ZACT = 1 ist, werden die Operationen, die durch die Gleichungen (13) und (14) dargestellt werden, anstelle der Operationen ausgeführt, die durch die Gleichungen (1o), (11) und (12) dargestellt sind. Es ist zu beachten, daß der Akkumulator in der Zeitstufe x9o6 stets den gerade vorher errechneten Wert ^wzCP_neu hält. In der Zeitstufe x9o? wird die Verschiebungszahl WOFF zusätzlich vom Register AI9 gelesen, so daß die Summe wzCT _Q„ + WOFF im Akku-

HÖH

mulator erscheint. In der Zeitstufe x9o8 wird die Verschiebung TOFF vom Register A2o gelesen und dieser vorhergehenden Summe hinzugefügt; und in der Zeitstufe x9o9 wird die Zahl ZTM in den Addierer gelesen, zusammen mit einem Subtraktions-Steuerungssignal, so daß

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die neue Akkumulatorzahl gleich wzCP + WOFF + TOFF -

° neu

ZTM wird. Dieses Ergebnis wird dann als neuer Wert für die Zahl WMP in das Register A12 bei Zeitstufe x915 geschrieben, aber nur, wenn ZAGT = 1 ist.Mit anderen Worten, die ganze Folge von Operationen für die Stufen x9o? bis x915 ist unwirksam, wenn ZAiCT nicht = 1 ist, weil der Addierer auf der folgenden Zeitstufe x916 gelöscht wird. Auf diese Weise wird die durch die Gleichung (13) dargestellte Funktion ausgeführt.

In der Zeitstufe x921 wird der dann bestehende Wert der Zahl WMP in den gelöschten Addierer gelesen, wo er bis zur Zeitstufe x926 verbleibt. In dieser Zeitstufe werden die letzten vier Stellen dieser Zahl als ein neuer Wert von WSG in das Register AI7 gelesen, aber nur, wenn ZAGT = 1 ist. Damit wird die Gleichung (14) in den Zeitstufen x921 und x926 durchgeführt.

(e) Beispiele für wz-Achsen-Einstellungs-Operationen

Um eine bessere Beurteilung der Betriebsart und der Vorteile des vorliegenden Verfahrens und der hierzu notwendigen Vorrichtungen zu ermöglichen, werden zwei besondere Beispiele von Einstelloperationen entlang der wz-Achse unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben. Es wird festgestellt, daß ,die Zahl ZOFF in der Gleichung (11) bisher noch nicht erwähnt wurde, und daß der Wert dieser Zahl zunächst mit Null angenommen wurde. Ihre Bedeutung wird während der folgenden Beschreibung der Fig. 4 und 5 erklärt. Es sei angenommen, daß die Spindel 14 und der Schlitten 25 anfangs in den Positionen verbleiben, die durch die ausgezogenen Linien in Fig. 4 gezeigt werden. Nach dem Vorhergesagten und aus den Zahlenea?fcen, die in Fig. 4 und 5 eingetragen sind, ist ersichtlich, daß die veränderlichen Zahlen+die folgenden Werte haben:

+ zu Beginn

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wzCP = 12 (Teilkoordinatenposition der Werkzeugspitze, gemessen vom Werkstückausgangspunkt 0 entlang, der Anfangs-Teil-Koordinatenskale SC1)

ZTM = -2 (Basis-Koordinatenposition des Spindelbezugspunktes RP2, gemessen vom Ausgangspunkt O¹ entlang der Basis-Koordinaten-Skale CS2)

ZMP = -2 (Dasselbe wie ZTM, unter der Voraussetzung, daß ZOPP Null ist

ZSG = die letzten vier Ziffernstellen von ZMP

WOFF = -6 (Abstand entlang der umgekehrten Basis-Koordi-¹ naten-Skale CS3 zwischen Ausgangspunkt 0* und Bezugspunkt EPI)

TOFF » +3 (Abstand entlang der umgekehrten Basis-Koordinaten-Skale CS3 zwischen Bezugspunkt RP2 und Werkzeugspitze TT)

WMP - wzCP + WOFF + TOFF - ZTM » +12 + (-6)+3-(-2)«+11

(Basis-Koordinaten-Position des Schlitten.bezugspunktes EPi gemessen vom Ausgangspunkt 0 entlang der umgekehrten Basis-Koordinaten-Skala CS3)

wzCEP-12 (Teil-Koordinaten-Endpunkt für wz-Achse, wie im zuletzt ausgeführten Block enthalten und

in Begister A1 gehalten). erit

Nehmen wir nun an, daß ein neuer Block von Befehlsinformationen vom Band in die Pufferspeicher gelesen wurde, und daß die Daten einen wz-Befehl einschließen, der +22 ist. Dies zeigt an, daß Schlitten 25 bewegt werden muß, bis die Teilkoordinate der Werk zeugspitze in Bezug zum Ausgangspunkt O auf einen Wert von +22 verändert wird. Die so in Puffer B2 als wzEP gespeicherte Zahl wird +22, das Signal NDW vom Dekoder 32 wird eine "1", und als Ergebnis des oben mit Bezug auf die Schritte xo63 bis xo65 beschriebenen "Datenverarbeitungs"-Ablaufs wird die Zahl Kb in das Ee-

409808/0430 - 4o -

gister B6 wie folgt gesetzt;

Kb = wzEP - wzCEP = +22-12 = +1o

Wenn diese Daten vom Pufferspeicher auf die aktiven Register übertragen v/erden, dann wird

K in Register A4- zu +1o und wzCEP im Register A2 zu +22

Die Makrobewegungszahl A wz im Register A9 wird zu einem kleinen Wert, der Y . δΤ (+1o) entspricht. Weiterhin wird das Signal ZACT^D auf "1" gesetzt.

Sofort nach dieser Übertragung und während jeder nachfolgenden Periode ά T wird die Zahl WSG durch MikrobB-wegungsbeträge + j wz berichtigt, wie dies oben unter Bezugnahme auf die 2eitstufen xx21 bis xxjo in jeder der Spalten xOOO bis x800 der Tabelle I erklärt wurde. Folgich verändeit sich die Zahl WSC, die als Eingabe in das Servo-System gegeben wurde, in positivem Sinne, und der Schlitten beginnt sich nach links zu bewegen,

o&r' d.h. in positiver Richtung entlang Skala CS3- Wenn jede "1ο. Berichtigung" (Spalte x900 in Tabelle I) während eines jeden δT auftritt, erhöht sich die Zahl wzCP um den Betrag + Δ wz, und die Zahl WSC wird WMP gleichgestellt (d.h. sie wird ebenfalls um + £ wz

1o

Dieser Programmablauf geht weiter, bis der aktive Datenblock voll ausgewertet ist, und zu diesem Zeitpunkt sind die Zahlen wzCP, WMP und WSC alle um den Betrag E erhöht worden, d.h. um +1o. Der Schlitten hat sich von seiner Ausgangsposition (ausgezogene Linien Fig. 4 zu einer neuen Position bewegt (gestrichelte Linien in Abb.4), und die verschiedenen Zahlen haben sich zu neuen Werten verändert. D.h.

^wzCPEnde - ^wzCPAnfang +K = 12 + 1o = 22 40 9 808/CU30

- 41 -

~</σ- 2333380

Wie in Fig. 4 gezeigt, v/ird der Ausgangspunkt O in eine endgültige Position 1o Einheiten links von seiner Anfangsposition gebracht, so daß die Teil-Koor dinaten-Skala CS1 nun eine neue Position einnimmt und durch die Skale CS1 in Fig 4 dargestellt wird. Die Werkzeugspitze liegt in Teilkoordinaten-Position +22 auf der verschobenen Skala CS1, wie dies vom ursprünglichen W-Befehls-Wort W+22 vorgeschrieben ist. Bei Erreichen der endgültigen Position des Schlittens 25 verändert sich die Zahl WMP zu dem neuen Wert:

- <^wzCPUrsprung ^{+ K}> ^{+ W0PF + T0F3? VmP}Ende - (12 + 1o) - 6 + 3 "(-2) = + 21

d.h. , der Bezugspunkt EP1 befindet sich nun bei +21 auf der umgekehrten Basis-Koordinaten-Skala CS3, Die Zahl WSC hat sich um +1o erhöht und veranlaßt, daß das W-Servo-System den Schlitten zehn Einheiten von seiner Ausgangsposition nach rechts treibt. Es zeigt sich, daß sich die Zahlen ZTM und ZMP und ZSG nicht geändert haben, und die Spindel in der ursprünglichen Position -2 auf der Basis-Koordinaten-Skala GS2 bleibt. Am wichtigsten jedoch ist, daß die Zahl wzCP in ihrem Endwert +22 genau die Position der Werkzeugspitze in den Teilkoordinaten entlang der gemeinsamen wz-Achse darstellt. .

Die Abläufe sind unterschiedlich, ergeben jedoch die gleiche Einstellung in Teil-Koordinaten, wenn ein wz-Einsteilvorgang als Antwort auf ein Z-Befehlswort, das sich in einem vom Datenträger gelesenen Datenblock befindet, ausgeführt wird. Bezugnehmend auf Fig. 5 und vrie wiederum durch die ausgezogenen Linien gezeigt , nehmen wir an, daß der Schlitten und die Spindel zunächst in denselben Anfangspositionen bleiben,

409808/0430

- 42 -

wie dies in Fig. 4 gezeigt. D.h. die anfänglichen numerischen Werte sind:

wzCP = +12 auf Skale CS1 ZiEM = -2 auf Skala CS2 ZMP = -2 auf Skala CS2 ZSC ■ die letzten vier Stellen von ZMP WOFF - -6

TOFF = +3

WMP = wzCP + WOFF + TOFF - ZTM = 12-6+3 - (-2) WMP = +11^l auf Skala CS3 wzCEP = +12 auf Skala CS1

Nehmen wir nun an, daß ein Datenblock, der das Z-Befehlswort Z+5 enthielt, in den Pufferspeicher gelesen und dann verarbeitet wurde, so ergibt sich folgendes:

wzEP = +5 in Register B2

= wzEP - wzCEP β 5 - 12 » -7 ■

Wenn diese Daten im Pufferspeicher in die aktiven Eegister gebracht werden, dann wird

K in Eegister A4 zu -7 ■■ wzCEP in Eegister A" zu +5

und die Makrobewegungszahl 4wz in Eegister A9 wird

ein kleiner Wert, der —j (-7) entspricht, d.h.

eine negative Zahl. Weiterhin wird das Signal ZACT von Flip-Flop 49 auf "1" gebracht.

Sofort nach der Übertragung wird die Zahl ZSG durch

Mikrobewegungsbeträge aktualisiert, wie

unter Bezugnahme auf Zeitstufen xx21 bis xx3o für die Spalten xOOO bis x800 in der Tabelle erklärt ist. Die Zahl ZSC beginnt sich in negativem Sinne zu verändern, und die Spindel 14 wird so nach links ge-

A09808/0430

trieben (d.h. in negativer Richtung entlang Skala CS1). Wenn jede "zehnte Berichtigung" (Spalte x900 in der Tabelle) während eines jedenΔ Τ erfolgt, werden beide Zahlen wzCP und ZTM um den negativen Awz-Betrag in negativem Sinne erhöht, d.h. während eines jeden Zeitraumes ΔΤ gemäß den Gleichungen (9) und (1o) verringert. Entsprechend verringert sich die Zahl ZMP gemäß Gleichung (11), und die Zahl ZSC wird in negativer Richtung um - erhöht, wenn sie gemäß Gleichung (12) auf den Wert von ZMP gebracht wird.

Dieser Programmablauf geht weiter» bis der aktive Datenblock voll ausgewertet ist, und bis zu diesem Zeitpunkt werden die Zahlen wzCP, ZTM und ZSC alle um einen Gesamtbetrag gleich K (d.H. um -7) verändert. Die Spindel wurde daher von ihrer Anfangsposition (durchgehende Linien Fig» 5) in. die neue Position gebracht (gestrichelte Linien Fig.5). Die verschiedenen Zahlen haben neue endgültige Werte erhalten, wie:

^wzCPEnde ^{= wzCP}Anfang + ^{K =} *^{12 + (}"^{7) c+5}

Wie Fig. 5 zeigt, hat sich die Spindel bewegt, um die Werkzeugspitze TT um die Teil-KoOrdinate +5 in Beziehung zu Ausgangspunkt O gemessen auf der Skale CS1 zu finden. Damit stimmt die End-Teil-Koordinate mit dem angenommenen Befehl Z +5 über ein, und die Zahl wzCP wird gleich wzCEP.

Wenn die Spindel die endgültige Position erreicht ha1;_y verändert sich die Zahl ZTM zu einem neuen Wert, d.h.«:

^ZTIWe - ^ZTMAnfang^{+ K} = ~^{2 +} <-?> = und die Zahl ZMP erreicht einen neuen Endwert

409808/0430

ZMP_x, , = ZTM₁, , + ZOPF = -9 + O = -9 Ende Ende ^{y y}

Das heißt, weil ZMP vom Anfangswert -2 zum Endwert von -9 verändert wurde, bewegt sich der Bezugspunkt HP2 von der Koordinate -2 zur Koordinate -9 auf der Basis-Koordinatenskala CS2, wie in Fig. 5 gezeigt. Weil ZMP um -7 verändert wurde, ändert sich auch die Servo-Eingabezahl ZSC um -7 in kleinen Schritten, und der Spindel-Servomotor ZM treibt die Spindel zu der in Fig. 5 gezeigten endgültigen Position.

Während die Spindel sich von ihrer Anfangs- zu ihrer Endposition bewegte, blieb der Schlitten fest stehen wie klar in Fig. 5 gezeigt, weil die Gleichungen

(15)i (14) und (16) nicht ausgeführt werden können, wenn das Signal ZACT = 1 und Signal ZACT = O, ist. Wenn jedoch Gleichung (e) vor dem Start der Spindel-Bewegung laut Fig. 5 ausgeführt würde, so ergäben die Anfangswerte WMP _{Anfang folgenden ¥ert:}

^VMPAnf an ^{= wzGP + W0FF +}

= 12 + (-6) + 3 - (-2) = +11

Da unter den endgültigen Bedingungen in Fig. 5 wzCP sich um -7 verändert hat und ZTM um -7, ergibt sich:

^WHPEnde ^{= 5 + (}-^{6) + 3} - ⁽~^{9) = +11}

In anderen Worten, WMP verändert sich nicht, und Schlitten 25 bewegt sich nicht, wenn die Spindel das Maschinenteil ist, das eine wz-Aehsen-Einstell-Operation ausführt, die Zahl wzCP ändert sich jedoch, um in Teil-Koordinaten gültig zu bleiben. Dies erfolgt, weil sowohl wzCP als auch ZTM gewachsen sind, wenn die Spindel sich bewegt, aber durch Einschließen von ZTM als negativen Wert (Tabelle, Spalte x9oo, Schritt x9o9) in Gleichung (13) für WMP ändern sich die Werte von WMPF und WSQ nicht. Aus diesem Grunde kann die bei Zeitstufe x915 in der Tabelle gezeigte Gatter-Steuerung 409808/0430

- 45 -

ZACT weggelassen werden, und die Gleichung (13) kann während eines (jedenAT gelöst werden, weil sowohl wzCP als auch ZTM während eines jeden Zeitraumes AT um Δwz angewachsen sind, wenn ZACT = 1 ist. Sie wirken in entgegengesetztem Sinne auf WMP ein, so daß diese Zahl sich nicht ändert.

Es kann auch bei manchen Maschinen wünschenswert sein, den Ausgangspunkt für die Spindel-Basis-Koordinaten gegenüber dem Ausgangspunkt für die Schlitten-Basis-Koordinaten zu versetzen. In Fig.

4 und 5 ja*t bezieht sich die Skala CS2 auf die Zahl ZMP durch die die Position des Bezugspunktes EP2 festgelegt ist, während sich die Skala CS3 auf die Zahl WMP bezieht. Die beiden Skalen CS2 und CS3 haben denselben Ausgangspunkt U, und die letztere Skala ist die Umkehrung (entgegengesetztes Zeichen) der ersteren. Wenn man jedoch das Z-Servo-System mit einem anderen Ausgangspunkt 0^<f (Fig. 4 und 5) versieht, dann kann der Verschiebungsabstand zwischen O und θ" in .das Register A21 gewählt werden, und der numerische Wert von ZOFF kann gemäß Gleichung (11) und wie in Zeitstufe x928 in der Tabelle gezeigt, berücksichtigt werden. Dies beeinflußt den oben beschriebenen Programmablauf nicht, außer daß die Zahl ZMP von der Zahl ZTM "weggeschoben" wird, wobei der ZMP-Wert auf der Hilfs-Basis-Koordinatenskala ACS2 in Fig. 4 und 5, und die Zahl ZTM entlang der Haupt-Basis-Koordinaten-Skala CS2 gemessen werden. Die letztere ist dabei als Umkehrung der Basisskale CS3 zu sehen. Wenn dies im Beispiel der Fig.

5 erfolgt, so sind die Ausgangswerter

wzCP = +12 auf Skala CS1

ZTM = -2 auf Skala CS2

ZOFF = -4

ZMP = ZTM + ZOFF = -2 -4 = -6 auf Skala ACS2

4 09808/0430

V/OFF = -6

TOFF = +3

WMP = 11 auf Skala CS3

= +12 auf Skala CS1

Nachdem die Spindel die Endposition von Fig. 5 erreicht hat, sind die endgültigen numerischen Werte wie folgt:

wzCP =	+5	auf	Skala	GS1	CS3
ZTM	-9	auf	Skala	CS2
ZOFF »	—4·
ZMP	-9	-4- =	-13 auf Skala AGS2
WOFF «	-6
TOFF =	+3
WMP	+13	auf	Skala

Die Verbesserungen der vorliegenden Erfindung ermöglichen es einem Programmierer immer Befehle für eine Achse zu schreiben, entlang der zwei Maschinenteile unabhängig' in Teilkoordinaten in Bezug auf einen Ausgangspunkt beweglich sind, der sich selbst mit einem der Teile bewegt. Er braucht die Maschinen-Koordinaten-Positionen der beiden Teile nicht zu

w*no ■ ■**■

überwachen, .da. sie wahllos und abwechselnd bewegt werden. In dem Verfahren und den Vorrichtungen der Erfindung bleiben die Teil-Koordinatenzahlen gültig, indem sie einen Befehl für ein erstes Teil (Spindel) bewirken, aufgrund dessen sich nicht nur das Teil bewegt, sondern zwei numerische Werte (d.h.wzGP und 2TM) erhöht werden, die im entgegengesetzten Sinne zur Schaffung einer Maschinenkoordinatenzahl (d.h. WMP) für das zv/eite Teil (Schlitten) beitragen, deren Veränderungen eine Änderung der Servo-Eingabe-Signale für das Servo-System des zweiten Maschinenteils bewirken.

E. Normalisierung; der Spindel- und Schlittenpositionen Es kann vorkommen, daß bei v/ahllosen und wechselnden

409808/CU30

W- und Z-Bewegungen, die in Teil-Koordinaten programmiert sind, der Programmierer unwissentlich den Schlitten ruft, der fast am Ende seines möglichen Verstellweges ist,oder eine Bewegung der Spindel fordert, für die durch die Konstruktion der Maschine kein Raum mehr ist. Obwohl es für den Programmierer unnötig ist, die Maschinen-Koordinatenpositionen zu überwachen, ermöglicht ihm ein weiteres Merkmal der Erfindung, an verschiedenen Punkten eines langen Programmes "Ausrichtungs- oder Normalisierungs" Befehlsblöcke einzufügen, damit er sicher ist, daß die Spindel wieder in ihre Normalstellung zurückkehrt, d.h. zu einem bestimmten Maschinen-Koordinatenpunkt, bevor die nächsten Programm· blöcke gelesen und ausgeführt v/erden. Dies erfolgt durch Markierung eines bestimmten Programmcodes, "M12" der dem Decoder 34· bei Abtastung des betreffenden Befehlsblockes entnommen wird. Als Z-Wort stellt es "einen Befehl in Maschinenkoordinaten dar. Aufgrund dieses Z-Wortes wird die Spindel zur entsprechenden Position in den Maschinen-Koordinaten bewegt, während alle Zahlen beibehalten werden, die in Teil-Koordinaten gültig sind. Zu diesem Zweck kommt ein künstlicher Z-Befehl in Teil-Koordinaten vom Z-Wort in den Maschinen-Koordinaten, die in jedem Programm- Block enthalten sind, der diesen M12-Code enthält.
Anders ausgedrückt:

Wenn bei einem Block, der ein in Maschinen-Koordinaten ausgedrücktes Z-Wort enthält (entlang der Skala in Fig. 4-) ein M12 Code vom Band gelesen wird, erhält der M-Wort-Pufferspeicher B4 (Abb. 3B) die Zahl Jii&r vom Decoder 32 und der Decoder 34- aktiviert die M12 Ausgäbeleitung, die zwischen den verschiedenen Ausgäbe-Leitungen MOO...M99 liegt. Das z-Vort (in Maschinen oder Basis-Koordinaten) wird auf bekannte

- 48 - l, 09SCS/043C

Weise von der Steuerungsanordnung behandelt, und so als neuer Wert für wzEP im Puffer B2 gespeichert. Natürlich wird dabei der Ausgang NDZ aktiviert.

Das System antwortet jedoch in seinen "Datenverarbeitungs"-ablaufen anders, wenn das M12-Signal am Ausgang von Decoder 3^ -«»tritt. Insbesondere bewirkt es folgenden rechnerischen Vorgang vor jedem anderen Datenverarbeitungsschritt:

Wenn M12 = 1

wzEP + wzCEP - ZTM = wzEP

neu.

Das besagt lediglich, daß der absolute Z-Koordinatenwert wzEP (gelesen von einem Block, der den M12 Code enthält) zur wzCEP addiert wird (die die Teilkoordinatenposition darstellt, welche nach Ausführung des vorhergehenden Datenblocks erreicht werden muß); und die ZTM-Zahl (die Maschinen-Koordinaten-Position der Spindel) wird subtrahiert, wobei die sich ergebende Zahl erneut in das Register B2 als neuer Wert von wzEP gespeichert wird.

Aus der Tabelle, Spalte xOOO bei Schritten o56 bis o59 geht hervor, daß aus dem Register B2 die Zahl wzEP in den freien Addierer beim Schritt xo56 gelesen wird. Bei Schritt xo57 wird die Zahl wzGEP zusätzlich aus dem Register A1 eingelesen, und bei Schritt xo58 wird die Zahl ZTM vom Register A 15 gelesen und subtrahiert .

So enthält der Addierer bei Schritt xo59 das arithmetische Ergebnis:

wzEP + wzCEP - ZTM

Dieses Ergebnis wird in den Pufferspeicher B2 "geschrieben", wenn M12 = "1" und DP ="1" sind. Es ergW&a sich ein neuer Wert für wzEP, der ein "künstlicher" Teil-

A09808/0430

- 49 -

- 99 -

Koordinaten.befehl ist, welcher die Bewegung der Spindel zur Basis-Koordinaten-Position bewirkt, die durch das ursprüngliche Z-Vort dargestellt wird. Um die Einspeicherung der neuen wzEP-Zahl in das Pufferregister B2 zu ermöglichen, wird ein Schreibgatter 55 zwischen AOT und den Eingängen des Registers B2 geöffnet. Das Schreibgatter 55 wird durch das Programmgatter PGA 56 gesteuert, dessen Steuerungseingang an die Zeittaktleitungen Oxx, x5x, xx9 und die St euerungs leitungen M12 und DP angeschaltet sind. Daher wird bei Zeitstufe xo59 die im Akkumulator des Addierers befindliche Zahl über das Gatter ^ in den Pufferspeicher B2 "geschrieben", wenn das M12 Code-Signal existiert, und wenn die "Datenverarbeitung" läuft, was durch Freigabe des DP-Signals bei der vorgehenden Zeitstufe xo55 angezeigt wird. Die Programmfolge läuft nun ab, wie oben beschrieben, aber beim Schritt xo63 (Tabelle I), wenn die Zahl wzEP in den Addierer gelesen wird, ist diese Zahl der "zuvor errechnete künstliche" Wert, und wird bei den Schritten xo63 bis xo65 benutzt, um Kb = wzEP - wz CEP zu errechnen. Danach werden die Blockdaten zum aktiven Speicher übertragen und wie oben geschrieben ausgewertet.

Ein konkretes numerisches Beispiel macht das Vorangegangene besser verständlich: Es sei angenommen, daß sich zunächst der Schlitten bei WMP - +4o auf der CS3 Skala und die Spindel bei ZTM = -355 auf der Skala von Fig. 4- befinden. Die Werkzeugspitze liegt 8 Einheiten rechts von Ausgangspunkt 0, d.h. sie befindet sich bei wzCEP = wzCP = +8 auf Skala CSI₁ und der gerade von Leser 3o gelesene Block enthält sowohl einen M12 Code als auch ein Z-Wort von %-5* Daher ist zunächst

WMP β +4o

ZTM = -35
wzCEP = +8

wzEP = -5 409808/0430

- 5o -

Wenn die Errechnung der Schritte xo>6 bis xo59 abgeschlossen ist, wird ä.ev neue Wert für wzEP

wzEP.

_neu = wzEP_alt+ wzCEP - ZTM = -5+8-(-35)= +38

Wenn dann der neue Wert für Kb bei den Schritten xo63 bis xo65 errechnet ist, wird

Kb = wzEP - wzGEP = +38-8 = 3o

Während dieser Datenbloci: auf die aktiven Register übertragen wird, wird der ZACT-J¹Iip-Flop 49 eingestellt, um ein Signal ZACT = 1 zu produzieren, die Auswertung geht dann weiter mit K = +3ound den Anfangswerten wzCP = +8, ZTM = -35 (ist iülilZOFg, so wird die Hilfsskala ACS2 nicht benutzt) und WMB = +43. Nach abgeschlossener Operation ergibt sich folgendes Bild:

(O ZTM hat sich von -35 zu -5 geändert

(ii) ZMP hat sich von -35 zu -5 geändert und ZCS hat sich um +3o verändert, so daß sich die Spindel 3o Einheiten -nach rechts bewegt hat, wie aus Fig. 4 ersichtlich,
(iii) wzCP hat sich von +8 zu +38 verändert, und die Werkzeugspitze bleibt 38 Einheiten rechts vom Teil-Ausgangspunkt O und

(iv) WMP hat sich nicht verändert; seine rechnerische Formel hatte jedoch Wertveränderungen erhalten von anfangs WMP » wzCP + WOFF + TOFF - ZTM

» 8 + (-6) +3 - (-35) - +4o auf schließlich WMP = wzCP + WOFF + TOFF - ZTM = 38 + (-6) + (3) - (-5) -

Nachdem die Spindel auf eine bekannte Maschinen-Koordinaten-Position zurückgegangen ist (in diesem Beispiel -5), wurde die Teil-Koordinaten-Zahl wzCP erhöht und bleibt gültig. Damit sich Schlitten und Werkstück mehr der Werkzeugspitze nähern, kann der Programmierer auch eine reguläre W-Bewegung in Teil-Koordinaten einfügen; z.B. kann er einen Block mit einem W+Ίο Befehl einfügen, und der Schlitten bewegt sich nach rechts, bis die Werkzeugspitze sich 1o Einheiten rechts vom Werkstück-Ausgangspunkt 0 befindet.

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Claims (3)

ANSPRÜCHE

1._/Verfahren zur Steuerung der beweglichen Teile einer Werkzeugmaschine durch ein numerisches Umrißfür-.-Steuerungssystem wobei zwei Teile der Maschine unabhängig voneinander längs einer gemeinsamen Achsrichtung relativ zur feststehenden Grundplatte bewegbar sind und zwar durch Auswertung von einem Datenträger entnommenen, der gemeinsamen Achsrichtung zugeordneten Befehlszahlen, die den jeweiligen Soll-Abstand der Spitze

des Bearbeitungswerkzeuges in der betreffenden Richtung von einem am zu bearbeitenden Werkstück angebrachten ersten Achsenschnittpunkt koordinatenmäßig festlegen und über einen entweder dem ersten oder dem zweiten Teil zugeordneten Servoantrieb die Einstellung eines entsprechenden '.st-Ab Standes in dieser gemeinsamen Achsrichtung veranlassen gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Signalisierung einer ersten, dem Aufzeichnungsträger entnommenen Zahl (wzCP), zur Darstellung der Position des ersten Teiles in der gemeinsamen Richtung in Bezug auf den am Werkstück angenommenen ersten Achsenschnittpunkt (O).

b) Signalisierung einer zweiten sich mit der Verstellung des ersten Teiles dynamisch ändernden zweiten Zahl (ZTM) zur Darstellung des Bewegungsablaufes des ersten Teiles in der gemeinsamen Richtung,jedoch in Bezug auf einen an der feststehenden Basis der Maschine angenommenen zweiten Achsenschnittpunkt (O¹).

c) Beim Entnehmen der jeweils nächstfolgenden Befehlszahl (W) Änderung der vorangegangenen ersten Zahl (wzCP) um einen der Differenz dieser beiden Zahlen entsprechenden Betrag.

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2 —

d) Änderung der ersten Zahl entsprechend der bei der Bewegung des ersten Teiles erfolgenden Veränderung der zweiten Zahl.

e) Verstellung des ersten oder zweiten Teiles relativ zur feststehenden Basis in der Weise, daß die jeweilige Stellung entsprechend den jeweiligen Werten der ersten Zahl jedoch unter Berücksichtigung der sich ändernden Werte der zweiten Zahl eingenommen wird.

Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung von Positionen der beweglichen Teile in Bezug auf den an der Basis der Maschine angenommenen zweiten Achsenschnittpunkt in der gemeinsamen Achsrichtung auch die gegenläufige Achsrichtung benutzt wird, daß eine aus der Differenz der ersten und zweiten Zahl gewonnene dritte Zahl die gewünschte Position des zu verstellenden Teiles in dieser gegenläufigen Sichtung zum zweiten Achsenschnittpunkt festlegt und daß das zu verstellende Teil so bewegt wird, daß seine Position in dieser Richtung dem jeweiligen Wert der dritten Zahl entspricht.

Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2 unter der Voraussetzung, daß der erste Achsenschnittpunkt gegenüber einem am. zweiten Teil angenommenen ersten Bezugspunkt um eine erste einstellbare Abweichung und dieser erste Bezugspunkt gegenüber einem am ersten Teil angenommenen zweiten Bezugspunkt um eine zweite einstellbare Abweichung verschoben sind gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Signalisierung einer Befehlszahl (W), zur koordinatenmäßigen Darstellung der Sollpositionen eines bestimmten Punktes (TT) am ersten Teil (25) und Änderung dieser Zahl von Zeit zu Zeit..

b) Signalisierung der ersten Zahl (wzCP) zur koordinatenmäßigen Kennzeichnung der Position des bestimmten Punktes (TT).

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c) Signalisierung der zweiten Zahl (ZTM) zur koordinatenmäßigen Kennzeichnung des zweiten Bezugspunktes in Bezog auf den zweiten Achsenschnittpunkt (O¹).

d) Signalisierung einer dritten Zahl (WMP) zur koordinatenmäßigen Kennzeichnung der Sollposition des ersten Bezugspunktes (EP1) in gegenläufiger Richtung wobei diese dritte Zahl sich durch Addition der ersten Zahl mit den ersten und zweiten Abweichungen (WOFi¹, TOPF) und Subtraktion der zweiten Zahl (ZTM) ergibt.

e) Bei Signalisierung einer neuen Befehlszahl (W) Änderung der ersten Zahl ttü4 die Differenz der alten und neuen Befehlszahl. ¹^

f) Änderung der ersten Zahl entsprechend der Änderung der zweiten Zahl.

g) Bewegen des ersten und zweiten Teiles (25, 16) in der Weise, daß die Positionen der ersten und zweiten Bezugspunkte (EP1, EP2) jeweils in Übereinstimmung mit den Koordinatenwerten der zweiten und dritten Zahlen sind.

4. Verfahren zur Steuerung der aufeinanderfolgenden Einstellung eines ersten und zweiten Teiles einer Werkzeugmaschine, die unabhängig voneinander in Beziehung auf eine Grundplatte entlang einer gemeinsamen Achse beweglich sindj durch Signalisierung von ersten und zweiten Befehlszahlen, koordinatenmäßig bezogen auf einen ersten Achsenschnitt, am ersten einstellbaren Teil der Werkzeugmaschine gekennzeichnet durch

a) Signalisierung einer dritten Zahl (wzCP),die die gewünschte relative Position der besagten Teile koordinatenmäßig bezogen auf den ersten Achsenschnittpunkt darstellt.

b) Signalisierung einer vierten Zahl (ZTM), die dynamisch die Position des zweiten Teiles in Bezug auf einen zweiten an der Grundplatte angebrachten Achsenschnittpunkt darstellt.

4098Ö8/CU3Q

_ ÜJ. _

c) Signalisierung von fünften und sechsten Zahlen (WMP, ZMP) und veranlassen, daß die ersten und zweiten Teile entlang der gemeinsamen Achse sich zu Positionen bewegen, deren Koordinatenwerte den jeweiligen Werten dieser Zahlen entsprechen.

d) Bei Änderung der ersten Befehlszahl (W) zu einem neuen jWert;^ .änderung der dritten Zahl um einen Wert, der der

Differenz zwischen dem neuen Wert und dem alten Wert der zuletzt signalisierten ersten und zweiten Zahlen entspricht und Änderung der fünften Zahl um denselben Wert. '

e) Bei Änderung der zweiten Befehlszahl (z) zu einem neuen Wert. Änderung der dritten Zahl um einen Wert, der der Differenz zwischen dem neuen Wert und dem alten Wert der zuletzt signalisierten ersten und zweiten Zahlen entspricht, Änderung der vierten Zahl um denselben Wert und Änderung der sechsten Zahl ebenfalls um denselben Wert.

f) Signalisierung der fünften Zahl (WMP) durch Subtraktion der vierten Zahl (ZTM) von der dritten Zahl (wzCP), wobei die fünfte Zahl sich infolge einer Änderung der zweiten Zahl nicht ändert, sondern die dritte Zahl die Position des zweiten Werkzeugteiles koordinatengerecht darstellt.

5. Verfahren zur Kontrolle der Positionen von zwei Werkzeugmaschinenteilen die unabhängig voneinander in Beziehung zur Grundplatte entlang einer gemeinsamen Achse beweglich sind,als Antwort auf jeweilig signalisierte 1. und 2. Befehlszahlen, die die gewünschte relative Position eines ersten Punktes auf dem zweiten Werkzeugmaschinenteil in Bezug zu einem zweiten Punkt auf dem ersten Werkzeugteil beschreiben, wobei der zweite Punkt ein erster Achsenschnittpunkt für ein Koordinatensystem ist, in dem die relative Position festgelegt wirdjgekennzeichnet durch:

a) Koordinatengerechte Signalisierung der erwünschten relativen Position des ersten Punktes als eine erste Zahl (wzCP),

4098Ό8/0430

b) Koordinatengerechte Signalisierung einer zweiten Zahl (ZTM) als Darstellung der Position dieses ersten Punktes in Bezug auf einen zweiten^ auf der Grundplatte angebrachten Achsenschnittpunkt (o¹)·

c) Signalisierung der dritten und vierten Zahlen (WMP; ZMP), die die jeweiligen gewünschten Positionen des ersten Achsenschnittpunktes (O) und des ersten Punktes (RP2) darstellen, in dem die dritte Zahl gleich.der Differenz zwischen den ersten und zweiten Zahlen wird, und die vierte Zahl gleich der zweiten Zahl ist.

d) Als Antwort auf das Signalisieren eines neuen Wertes der 1. Befehlszahl (W), Änderung der ersten Zahl (wzCP) um einen Wert, der gleich der Differenz zwischen dem neuen und dem alten Wert jener Befehlszahl ist, und Änderung der dritten Zahl (WMP) um denselben Betrag.

e) Als Antwort auf die Signalisierung eines neuen Wertes der 2. Befehlszahl (Z), Änderung der ersten Zahl um den Wert der Differenz zwischen dem neuen und dem alten Wert jener Befehlszahl, und Änderung der zweiten Zahl (ZTM) um denselben Betrag, wobei die beiden Glieder, die die dritte Zahl bilden, gleich und entgegengesetzt verändert; werden,. so daß sich die dritte Zahl nicht ändert .

f) Bewegen der ersten und zweiten Werkzeugmaschinenteile entlang einer gemeinsamen Achse, damit diese bezogen auf das durch den zweiten Achsenschnittpunkt (O¹) festgelegte Koordinatensystem jeweils in Übereinstimmung mit den Werten der dritten und vierten Zahlen sind.

6. Verfahren zur Steuerung der aufeinanderfolgen Einstellung eines ersten Punktes auf einem zweiten Werkzeugmaschinenteil in Beziehung zu einem ersten Achsenschnittpunkt auf einem ersten Werkzeugmaschinenteil, wobei beide Teile unabhängig voneinander entlang einer gemeinsamen Achse in Bezug auf eine Grundplatte beweglich sind und der erste Achsenschnittpunkt (O) Ausgangspunkt für ein Koordinatensystem ist, das durch eine erste Abweichung von einem ersten Bezugspunkt am ersten Werkzeugmaschinenteil verschoben wird, während der erste Punkt durch eine zweite

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"■ O ·"

«ff«""

Abweichung von einem zweiten Bezugspunkt am zweiten Werkzeugmaschinenteil verschoben wird.gekennzeichnet durch:

a) Taktweise Signalisierung eines ersten oder zweiten Typs einer Einstell-Befehlszahl (W, Z) die jeweils die Bewegung des ersten oder zweiten Werkzeugmaschinenteiles erfordern, um den ersten Punkt in eine Position zum ersten Achsenschnittpunkt zu bringen, die dem Wert der Befehlszahl entspricht.

b) Signalisierung einer ersten Zahl (wzCP), deren Wert die gewünschte Position des ersten Punktes in dem durch den ersten Achsenschnittpunkt (O) festgelegten Koordinatensystem bezeichnet.

c) Signalisierung einer zweiten Zahl (ZTM), deren Wert die gewünschte Position des zweiten Bezugspuntes (RP2) bezogen auf einen zweiten, auf der Grundplatte angebrachten Achsenschnittpunkt (O¹) darstellt.

d) Signalisierung einer dritten Zahl (WMP), die so gebildet und verändert wird, daß sie gleich der Summe der ersten Zahl plus der ersten und zweiten Abweichung minus der zweiten Zahl ist.

e) Signalisierung einer vierten Zahl (ZMP), die so gebildet und verändert wird, daß sie gleich der zweiten Zahl plus dem Abweichungsabstand zwischen dem zweiten Achsenschnittpunkt (O¹) und einem dritten Achsenschnittpunkt (Ο¹¹) für ein Hilfe-Koordinatensystem ist.

f) Als Antwort auf die Signalisierung eines neuen Wertes eines Befehlszahl des einen oder anderen Typs (Z oder W), Änderung der ersten Zahl (wzCP) um einen Betrag , der gleich der Differenz zwischen dem neuen und dem alten Wert der betreffenden Befehlszahl ist.

g) Als Antwort auf die Signalisierung eines"neuen Wertes einer Befehlszahl des zweiten Typs (Z), Änderung des Wertes der zweiten Zahl (ZTM) um einen Betrag, der gleich der Differenz zwischen dem neuen Wert und dem alten Wert der Befehlszahl ist.

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-η-

h) Bewegen des zweiten Werkzeugmaschinenteiles um die Position des zweiten Bezugspunktes im Hilfs-Koordinatensystem in Übereinstimmung mit dem Wert der vierten Zahl (ZMP) zu halten.

i) Bewegen des ersten Werkzeugmaschinenteiles um die Position des ersten Bezugspunktes entgegen der-Richtung der durch den zweiten Achsenschnittpunkt gehenden Koordinaten in Übereinstimmung mit dem Wert der dritten Zahl zu halten (WMP).

Steuerungsanordnung zur aufeinanderfolgenden Einstellung eines Werkstückträgers in Beziehung zu einem Werkzeugteil, die beide unabhängig voneinander entlang einer gemeinsamen Achse in Bezug auf die Grundplatte der Werkzeugmaschine beweglich sind, als Antwort auf die aufeinanderfolgenden Werte einer signalisierten Befehlszahl die befohlene/r Positionen des Werkzeugteiles gegenüber dem Werkstück koordinatenmäßig bezeichnet, und zwar bezogen auf einen ersten Achsenschnittpunkt am Werkstück selbst. gekennzeichnet durch:

a) Mittel zur Signalisierung einer ersten veränderlichen Befehlszahl (W).

b) Mittel zur Signalisierung einer zweiten veränderlichen Zahl (wzCP) j die eine gewünschte Position des Werkzeugteiles in Bezug auf den ersten Achsenschnittpunkt (O) darstellt.

c) Mittel zur Signalisierung einer dritten veränderlichen Zahl (ZTM) und'zur dynamischen Änderung dieser Zahl, damit sie mit der Position des Werkzeugteiles bezogen auf einen zweiten auf der Grundplatte angebrachten Achsenschnittpunkt (0') übereinstimmt.

d) Mittel für eine Änderung der ersten Zahl zu einem neuen Wert, um die zweite Zahl um einen Wert zu verändern, der gleich der Differenz zwischen dem neuen Wert und dem alten Wert der ersten Zahl ist.

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e) Mittel zur Änderung der zweiten Zahl um einen Betrag, der gleich der Änderung der dritten Zahl ist, die eintritt, wenn das Werkzeugteil in Bezug zur Grundplatte bewegt wird.

f ) Mittel zur Bewegung des Teiles entlang einer Grundplatte, um seine Position gleich der Differenz zwischen den zweiten und dritten Zahlen zu halten.

8. Steuerungsanordnung zur aufeinanderfolgenden Einstellung erster und zweiter Werkzeugmaschinenteile, die unabhängig voneinander entlang einer gemeinsamen Achse in Bezug auf eine Grundplatte und in Beziehung zueinander beweglich sind, wobei aufeinanderfolgende Werte einer Befehlszahl als Eingabesignale empfangen werden, um die relativen Sollpositionen der beiden Werkzeugmaschinenteile bezogen auf einen ersten Achsenschnittpunkt auf dem ei'sten Werkzeugteil zu bezeichnen,gekennzeichnet durch:

a) Mittel zur" Signalisierung einer ersten veränderlichen Zahl (wzCP), die die gewünschte relative Position der Werkzeugmaschinenteile koordinatenmäßig zum ersten Achsenschnittpunkt (O) bezeichnet.

b) Mittel zur Signalisierung einer zweiten veränderlichen Zahl (ZTM), die die Position des zweiten Werkzeugteiles bezogen auf einen zweiten Achsenschnittpunkt (O¹) auf der Grundplatte darstellt.

c) Mittel zur Signalisierung einer dritten veränderlichen Zahl (WMP), gebildet durch Subtraktion der zweiten von der ersten Zahl.

d) Mittel zur Veränderung der ersten Zahl (wzCP) beim Eingang einer neuen Befehlszahl (W) um einen Betrag, der gleich der Differenz zwischen dem neuen und dem alten Wert der Befehlszahl ist.

e) Mittel zur Änderung der ersten Zahl (wzCP) um einen Betrag, der gleich der Änderung der zweiten Zahl ist, sooft das zweite Werkzeugmasehinenteil bewegt wird.

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f) Mittel, um das erste Werkzeugteil entlang der Grundplatte zu bewegen, um seine Position in Übereinstimmung mit dem Wert der dritten Zahl (WMP) jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen zu halten.

Steuerungsanordnung zur aufeinanderfolgenden Einstellung von ersten und zweiten Werkzeugmaschinenteilen, die unabhängig voneinander entlang einer gemeinsamen Achse in Beziehung zu einer Grundplatte beweglich sind, wobei aufeinanderfolgende Werte einer veränderlichen Befehlszahl signalisiert werden, um befohlene Positionen eines ersten Punktes auf dem zweiten Werkzeugmaschinenteil zu bezeichnen, die durch entsprechende Koordinatenwerte bezüglich eines ersten Achsenschnittpunktes auf dem zweiten Werkzeugteil festgelegt sind, wobei der erste Achsenschnittpunkt von einem ersten Bezugspunt auf dem ersten Werkzeugteil um eine erste Abweichung und der erwähnte erste Ρα::>:" "/on einem zweiten Bezugspunkt auf dem zweiten Werkzeugteil um eine zweite Abweichung verschoben sind gekennzeichnet durch:

a) Mittel zur Signalisierung einer Befehlszahl (W) und zur Veränderung derselben von Zeit zu Zeit, wobei diese Befehlszahl die befohlenen P'ositionen des ersten Punktes darstellt.

b) Mittel zur Signalisierung einer ersten veränderlichen Zahl (wzCP), die die gewünschte Position des ersten Punktes darstellt.

c) Mittel zur Signalisierung einer zweiten veränderlichen Zahl, die dynamisch die Position des zweiten Bezugspunktes (HP2) darstellt und zwar bezogen auf einen zweiten Achsenschnittpunkt (O¹) auf der Grundplatte oder in fester Beziehung zu derselben.

d) Mittel zur wiederholten Addition der ersten Zahl, der , ersten und zweiten Abweichung sowie Substraktion der zweiten Zahl, um eine dritte veränderliche Zahl (WIlP)

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zu erhalten, die die gewünschte Position des ersten Bezugspunktes bezogen auf den zweiten Achsenschnittpunkt darstellt.

e) Mittel zur Signalisierung eines neuen Wertes dieser BefehlEzahl (W) zur Änderung des Wertes der signalisierten ersten Zahl (wzCP) um einen Betrag, der

gleich der Differenz zwischen dem neuen und alten Wert der Befehlszahl ist.

f) Mittel zur Veränderung des Wertes der signalisierten ersten Zahl (wzCP) um einen Betrag, der gleich allen Änderungen ist, die im Wert der zweiten Zahl erfolgen.

g) Mittel zur Bewegung der ersten und zweiten Werkzeugteile in Beziehung zur Grundplatte, um die Positionen der ersten und zweiten Bezügspunkte (BP1 und EP2) dynamisch in Übereinstimmung mit den dritten und zweiten Zahlen (WMP und ZTM) zu halten.

1o.Steuerungsanordnung zur aufeinanderfolgenden Einstellung von ersten und zweiten Werkzeugmaschinenteilen, die unabhängig voneinander entlang einer gemeinsamen Achse in Beziehung zu einer Grundplatte beweglich sind, und zwar als Folge von Eingabesignalcn, die erste oder zweite Befehlszahlen (W oder Z)darstellen und koordinatenmäßig auf einen ersten Achsenschnittpunkt auf dem ersten Werkzeugteil bezogen sind!gekennzeichnet durch:

a) Mittel zur Signalisierung einer dritten Zahl (wzCP), die die gewünschte Position besagter Werkzeugteile koordinatenmäßig darstellt.

b) Mittel zur Signalisierung einer vierten Zahl (ZTM),die dynamisch die Position des zweiten Teiles in Beziehung zu einem zweiten Achsenschnittpunkt auf der Grundplatte darstellt.

c) Mittel zur Signalisierung von fünften und sechsten Zahlen (WMP und ZMP).

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d) Mittel, um jeweils die ersten und zweiten Werkzeugteile entlang einer Grundplatte, so zu bewegen, daß die Positionen derselben a Übereinstimmung mit den jeweils signalisierten ersten und sechsten Zahlen stehen.

e) Mittel für eine Änderung der ersten Befehlszahl zu einem neuen Wert durch Änderung der dritten Zahl (wzCP) um eien Betrag, der der Differenz zwischen dem neuen Wert und- dem zuletzt signalisierten Wert der ersten oder zweiten Zahlen entspricht und Veränderung der fünften Zahl um denselben Betrag.

f) Mittel für eine Änderung der zweiten Zahl (Z) zu einem neuen Wert durch Änderung der dritten Zahl (wzCP) um einen Betrag, der der Differenz zwischen dem neuen Wert und dem zuletzt signalisierten Wert der ersten oder zweiten Zahlen entspricht und Änderung der vierten Zahl (ZTM) und der sechsten Zahl (ZMP) um jeweils dieselben Beträge.

g) Mittel zur Signalisierung der fünften Zahl sowie zur Variierung des signalisierten Wertes der fünften

Zahl in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen den dritten und vierten Zahlen.

11.Steuerungsanordnung zur aufeinanderfolgenden Einstellung eines ersten und eines zweiten Werkzeugmaschinenteiles, die unabhängig voneinander entlang einer gemeinsamen Achse in Beziehung zur Grundplatte einer Werkzeugmaschine beweglich sind und zwar in Abhängigkeit der aufeinanderfolgenden Werte einer von zwei signalisierten Befehlszahlen, die die jeweilige Sollposition des betreffenden Werkzeugmaschinenteiles bezogen auf einen ersten Achsenschnittpunkt eines Koordinatensystems festlegen gekennzeichnet durch:

a) Mittel zur Signalisierung einer Befehlszahl des einen oder anderen Typs (W oder Z) und von Zeit zu Zeit Änderung des Wertes, um die jeweilige Sollposition dieses Werkzeugteiles Koordinatengerecht darzustellen.

09808/0430 _₁₂

?338880

b) Mittel zur Signalisierung einer ersten veränderlichen Zahl (wzCP), die eine gewünschte Position des Werkzeugteiles koordinatengerecht darstellt.

c) Mittel zur Signalisierung einer zweiten veränderlichen Zahl (ZTM), die die gewünschte Position dieses Werkzeugteiles darstellt, und zwar bezogen auf einen zweiten Achsenschnittpunkt an einem vorbestimmten Punkt der Grundplatte.

d) Mittel zur Signalisierung einer dritten veränderlichen Zahl (WMP), die stets gleich der Differenz (wzCP - ZTM) zwischen den ersten und zweiten Zahlen plus evtl. vorhandener Abweichungen ist.

e) Mittel zur Signalisierung einer vierten Zahl (ZMP), die stets gleich der zweiten Zahl plus evtl. Verschiebungen ist.

f) Mittel zur Signalisierung eines neuen Wertes der Befehlszahl des einen Typs (W) zur Änderung der ersten Zahl um einen Betrag, der gleich der Differenz zwischen dem neuen Wert und dem alten Wert der B¹efehlszahl ist.

g) Mittel zur Signalisierung eines neuen Wertes der Befehlszahl des anderen Typs (Z) zur Änderung der ersten Zahl um einen Betrag, der gleich der Differenz zwischen dem neuen Wert und dem alten Wert der Befehlszahl ist, sowie Änderung der zweiten Zahl um diesen letztgenannten Betrag.

h) Mittel zur Bewegung des ersten Werkzeugteiles_Tum die Position entsprechend dem numerischen Wert der dritten Zahl zu halten.

i) Mittel zur Bewegung des zweiten Werkzeugteiles, um dessen Position gleich dem numerischen Wert der vierten Zahl zu halten.

12. Verfahren zur Steuerung der aufeinanderfolgenden Positionen der ersten und zweiten Werkzeugmaschinenteile, die unabhängig

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voneinander entlang einer gemeinsamen Achse in Beziehung ϊΐ einer Grundplatte beweglich sind, als Antwort auf aufeinanderfolgende Signale, die den einen oder anderen der beiden Arten von numerischen Befehlen darstellen, wobei die Bewegung durch das erste oder zweite Werkzeugteil bezeichnet wird, damit die koordinatengerechte Position des zweiten Werkzeugteiles, gemessen von einem ersten Koordinatenschnittpunkt auf einen ersten Werkzeugteil oder in Beziehung zu diesem, mit dem Wert des numerischen Befehls übereinstimmt, gekennzeichnet durch:

a) Errechnung und Signalisierung einer ersten veränderlichen Zahl (K),die gleich der Differenz zwischen dem neuen Wert und dem alten Wert eines numerischen Befehls ist (K=wzEP-wzCEP) als Antwort auf die Signalisierung eines der beiden Befehlstypen.

b) Signalisierung einer zweiten veränderlichen Zahl (wzCP), die die gewünschte relative Position der besagten Werkzeugteile fcoordinatengerecht darstellt.

c) Signalisierung einer dritten veränderlichen Zahl (ZTM), die die gewünschte Position des zweiten Werkzeugteiles (14·) bezogen auf einen zweiten Koordinatenschnittpunkt (O¹) auf einer Grundplatte angibt. '

d) Änderung des signalisierten Wertes der zweiten Zahl um einen Betrag , der gleich der ersten Zahl ist, als Antwort auf neu signalisierte Werte für die Erste Zahl

e) Änderung des signalisierten Wertes der dritten Zahl um einen Betrag, der gleich der ersten Zahl ist als Antwort auf einen neu signalisierten Wert für die erste Zahl (K), sie sich aus einem neu signalisierten Befehl des Typs (Z) ergibt.

f) Bewegung des zweiten Werkzeugteiles entlang einer Grund platte, um seine Position in Bais-Koordinaten gleich dem Wert der dritten Zahl plus der entsprechenden Abweichungen zu halten.

g) Bewegung des ersten Werkzeugteiles entlang einer Grundplatte, urn die Position gleich der Differenz zwischen den zweiten und dritten Werkzeugteilen plus entsprechender Abweichungen zu halten.

h) Bewegung des zweiten Werkzeugteiles als Antwort auf die Signalisierung eines numerischen Befehls des Typs (Z), jedoch begleitet von einem besonderen Code-Signal (M12), das den vorerwähnten Verfahrensschritt (a) verhindert

1. zur Errechnung einer künstlichen Befehlszahl, die gleich der zuletzt empfangenen Befehlszahl plus der vorher empfangenen Befehlszahl minus der dritten Zahl (wzEP + wzCEP - ZTK) führt und

2. diese künstliche Befehlszahl bei der Durchführung der einzelnen Verfahrensschritte (a) bis (g) benutzt, wobei der zweite Werkzeugteil in eine Position gebracht wird, die mit dem Wert des numerischen Befehls übereinstimmt, der von einem besonderen Code begleitet wird.

13· Steuerungsanordnung zur aufeinanderfolgenden Einstellung erster und zweiter Werkzeugmaschinenteile, die unabhängig voneinander entlang einer gemeinsamen Achse in Beziehung zu einer Grundplatte beweglich sind, als Antwort auf aufeinanderfolgende numerische Eingabebefehlssignale eines ersten oder eines zweiten Typs, wobei eine Bewegung des ersten oder zweiten Werkzeugteiles bezeichnet wird, damit die Position des zweiten Werkzeugteiles gemessen von einem ersten Ausgangspunkt auf dem ersten Werkzeugteil mit dem Wert des numerischen Eingabesignales übereinstimmt, gekennzeichnet durch:

a) Mittel zur Signalisierung eines neuen numerischen Befehls eines der beiden Typen zur Errechnung und Signalisierung einer ersten veränderlichen Zahl (K), die gleich der Differenz (wzEP - wzCEP) zwischen dem neuen Befehlswert und dem früheren Befehlswert ist.

b) Mittel zur Signalisierung einer zweiten veränderlichen Zahl (wzCP), die die gewünschte relative Position dieser Werkzeugteile darstellt.

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- 15 ORlOlHAL !MSPECTED

c) Mittel zur Signalisierung einer dritten veränderlichen Zahl (ZTM), die die gewünschte Position des zweiten (14) Verkzeugmaschinenteiles in Bezug auf einen zweiten Ausgangspunkt (O¹) auf der Grundplatte darstellt.

d) Mittel für neu signalisierte Werte für die erste Zahl K₁ um den signalisierten Wert der zweiten Zahl (wzCP) um einen Betrag zu verändern, der gleich der ersten Zahl ist.

e) Mittel, die auf einen neu signalisierten Wert für die erste Zahl (K) ansprechen, die aus einer neu signalisierten Befehlszahl des zweiten Typs (Z) entsteht,

zur Änderung des signalisierten Wertes der dritten Zahl um einen Betrag, der gleich der ersten Zahl ist.

die

f) Mittel 4?g£ auf Signale ansprechen,welche die dritte Zahl darstellen, um das zweite Werkzeugmaschinenteil entlang der Grundplatte zu bewegen, damit seine Position dem Wert der dritten Zahl plus der entsprechenden Abweichungen entspricht.

g) Mitteljdie auf Signale ansprechen, welche die zweiten und dritten Zahlen darstellen, die das erste Werkzeugteil entlang der Grundplatte bewegen, damit dessen Position gleich der Differenz zwischen den zweiten und dritten Zahlen plus eventueller Abweichungen bleibt.

h) Mittel die auf ein besonderes Codesignal (M12) ansprechen, das zusammen mit einem Befehlssignal des zweiten Typs (Z) empfangen wird, um

1) das Ansprechen der unter (a) genannten Mittel auf das Befehlssignal zu verhindern

2. ein künstliches Befehlssignal errechnen und zu signalisieren, das numerisch gleich dem Befehlssignal, plus dem früher empfangenen Befehlssignal und minus der dritten Zahl (wzEP + wzCEP - ZTM) ist und

3. die unter (a) erwähnten Mittel zu veranlassen, auf das künstliche Befehlssignal zu antworten,

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- 16 -

wobei das zweite Werkzeugteil zu einer Position bewegt wird, die dem Wert des Befehlssignals entspricht, das durch den besagten besonderen Code (M12) begleitet wird.

4o6/73 Wm/Ii

25· ?. 1973

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Tabelle I

XOOO XlOO - X400 ßP X 500 X600 -X800 X 900 OO lösche
Use δ WZ οι lese ZTM 02 Schreibe ZTH? ZACT 03 • lösche OC lese δ WZ 05 lese WZCP o§ Schreibe WZCP 07 lese tvorr 08 lese TOPF 09 ft/t*r./ lere ΖΓΜ 010
014 015 Rtirfic WMP? ZA CT 016
i
020 021
022 /es* AWZ —
versch.ßt —ι -" Use h/MP 023
024
025 ieselSC? ZAT - ι — 071 Jcvt/viAf WSCt ί0·~ 027 Lischs, les0. ZTM 021 lese ZOfF Schre/Oe ZMP?ZACT Setrtiie ZfCf ZAT- 031
034 035
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09a Berechne ß 099

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