DE1812248C3 - Vorrichtung zum Antrieb eines beweglichen Körpers und zur Kontrolle dessen augenblicklicher Stellung während seiner Bewegung - Google Patents

Description

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Einfluß in bezug auf die Verbesserung der Genauigbis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrek- 55 keit in der Einstellung des angetriebenen Körpers,
turmotor Teil eines den Verschicbungsfehler be- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugiunde, diese richtigenden Servosystems ist, dem die den Kor- Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zu rekturmotor steuernden Mittel (19, 27; 100, 37r; schaffen, bei der ein Hauptantriebsmotor hoher Lei- 52, 78, 84, 152) ein Eingangssignal zuführen, das stung, der jedoch keine hohe Genauigkeit haben in analoger Beziehung zur Größe des Verschie- 60 muß, für den Antrieb des Körpers verwendet werden bungsfehlers steht. kann, während andererseits der Körper genau in

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 seine gewünschte Stellung gebracht werden kann.

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupt- Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungs-

motor ein drehzahlgesteuerter Motor, der Kor- gemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten rekturmotor ein Schrittmotor ist. 65 Haftung darin, daß der mechanische Summierer Teil

der mechanischen Kraftübertragungsmittel ist, wobei das Ausgangsglied des mechanischen Summierers mit dem Körper verbunden ist, und daß Mittel zur Re-

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jelung des Korrekturmotors in Abhängigkeit von teile mehr im einzelnen und ein Schrittmotor zum iem Verichiebungsfehlersignal vorgesehen sind, so Zuführen eines einen Fehler korrigierenden Einflusses iaß der Eingang zu dem mechanischen Summierer, gezeigt sind, wobei das System auch auf die Verier durch den Korrekturmotor gebildet ist, einen stellung des gesteuerten Körpers längs einer geradien augenblicklichen Verschiebungsfehler vermin- 5 linigen Bewegungsbahn beschränkt ist;
dernden Korrektionseinfluß auf die Bewegung des F ig. 7 ist eine der Fig. 5 entsprechende gra-Körpers ausübt. phische Darstellung, jedoch sind hier die bei der

Die gestellte Aufgabe wird damit gelöst. Es kann Fehlerermittlung bei Verwendung der anderen Konunmehr ein Hauptantriebsmotor mit hoher PS-Lei- ordinatenachse als Befehlsachse beteiligten Koordistung, der aber kein Spezialmotor zu sein braucht, to naten und sonstigen Größen gezeigt;
welcher eine hohe Genauigkeit bei seinem Einsatz Fig. 8 a und 8 b bilden zusammen ein Blockschaltals Hauptantrieb für den angetriebenen Körper bild einer besonderen Ausführungsform der Vorhaben muß, eingesetzt werden. Mit diesem leistungs- richtung nach F i g. 6, wobei die K-Achse statt der starken Motor arbeitet ein schnell ansprechender A'-Achse die Befehlsachse ist;
Motor von relativ geringer Leistung, der eine hohe is F i g. 9 a und 9 b bilden zusammen ein Blockschalt-Genauigkeit bietet und wirtschaftlich arbeitet, als bild einer weiteren Ausführungsform der Vorrich-Korrekturmotor zusammen. Der Korrektureinfluß tung von F i g. 0, wobei insbesondere die Mittel zur dieses Motors wird dem Hauptmotor über einen Wahl der Befehlsachse vor der Verstellung des ge-Ditlerentialmechanismus zugefügt, d. h., der Kor- steuerten Körpers entlang des nächstfolgenden Berekturmotor wirkt nicht in irgendeiner Weise auf die 20 wegur.gsbahnabschnittes dargestellt sind.
Erregung des HauptantriebsnKKors ein, sondern er Der folgenden Beschreibe :_, geht eine allgemeine korrigiert den Ausgang dieses Motor;, und beide Erörterung der Teile der gesam»:n Vorrichtung bil-Motorcn arbeiten zusammen, um eine verbesserte, denden Antriebs- und Fehlerermittlungseinrichtungenauere Einstellung des angetriebenen Körpers yen voraus. Dann folgt eine mehr ins einzelne gelicrbeizuführen. Der Einsatz eines Korrekturmotors 35 hende Erläuterung von Ausführungsbeispielen für die lind eines Differentialmecrnnismus gewährleistet eine erltndungsgemäße Vorrichtung in Anwendung auf bisher nicht erreichte Genauigkeit in bezug auf das einen Kurvenschreiber (/f-K-Plotter) oder ein ähn-Einstdlen des angetriebenen Körpers. liches Gerät, wobei ein Schreibkopf od. dgl. in den

Vorzugsweise ist der Korrekturmotor, der, wie zwei Dimensionen eines zweidimensionalen Koordi-

gesagt. gegenüber dem Hauptantriebsmotor eine 30 natensystems bewegbar ist. Jedoch ist die Vorrich-

relativ geringe Antriebsleistung haben kann, jeJoch lung gemäß der Erfindung nicht auf die Steuerung

eine höhere Ansprechempfindlichkeit haben soll, von Teilen, die in zwei Dimensionen bewegbar sind,

feil eines den Verschiebungsfehlcr berichtigenden beschränkt, sondern kann auch auf die Steuerung

Servosystem*, dem die den Korrekturmotoi steuern- von nur in einer Dimension bewegbaren Teilen

den Mittel ein Eingangssignal zuführen, das in ana- 35 (ζ. B. eine drehende Radarantenne) oder von in drei

loger Beziehung zur Größe des Vcrschiebungsfehlers oder mehr Dimensionen bewegbaren Teilen (z. B.

steht. ein Fräskopf einer dreidimensionalen Kopierfräs-

Der Hauptmotor kann vorteilhafterweise ein maschine) angewendet werden.

drehzaiilgesteuerter Motor, der Korrekturmotor ein In den Ausführungsbeispielcn wird der Fehler beSchrittmotor sein. Ό stimmt, indem eine Koordinatenachse als Befehls-

An Hand von in den Zeichnungen dargestellten achse, die andere Koordinatenachse als Nicht-Ausführungsbeispielen wird der Erlindungsgegen- Befehlsachse bezeichnet wird und indem eine Formel stand näher erläutert. oder Gleichung aufgestellt wird, die die gewünschte

F i g. 1 ist eine graphische Darstellung der Arbeits- Bewegiingsbahn des Körpers a'is eine Beziehung der

weise des Korrekturmotorantriebs, de· einen Teil 45 Verschiebungen des Körpers von dieser Koordinaten-

der Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung bildet; achse ausdrückt, wobei die Verschiebung von der

F i g. 2 /cigt ein Blockschaltbild der einen Kor- Nicht-Befehlsachse eine unabhängige Variable und

rekturmotorantrieb bildenden Hauptbestandteile; die Verschiebung von der Befehlsachse eine abhän-

F ig. 3 ist eine graphische Darstellung der Ko- gige Variable ist. Die Vorrichtung arbeitet mit schnell

ordinaten und anderer Größen, die an der Fehler- 50 aufeinanderfolgenden Intervallen, um die tatsäch-

bestimmung durch eine Fchlerermittlungseinrichtung, liehe Verschiebung des gesteuerten Körpers von der

die einen weiteren Teil der Gesamtvorrichtung bil Befehlsachse mii der gewünschten Verschiebung zu

det, teilhaben; vergleichen, die durch die Lösung der Gleichung bei

F i g. 4 ist ein Blockschaltbild mit den wesent- der augenblicklichen tatsächlichen Verschiebung des

liehen Bestandteilen einer Vorrichtung gemäß der 55 Körpers von der Nicht-Befehlsathse gegeben ist.

Erfindung in der Anwendung auf einen Kurven- Irgendeine Differenz führt zur Erzeugung eines

schreiber, bei dem die Vorrichtung ein spannungs- FehlcrsignMs, das zum Korrekturmotor übertragen

gesteuertes Servosystem zum Einführen eines den wird, um einen korrigierenden Einfluß auf die "^e~

Fehler korrigierenden Einflusses enthält; wegung des Körpers auszuüben. Mit der erfindungs-

F i g. 5 zeigt eine graphische Darstellung entspre- 60 gemäßen Vorrichtung können auch andere Fenlcr-

chend F i g. 3, die jedoch mehr im einzelnen bei der bestimmungsverfahren verwende» werden. _)#

Bestimmung von Fehlern durch die Fehlerermitt- Für die Ausführungsbeispiele gilt, daß ^ ge-

lungscinrichtung bei Verstellung des gesteuerten Kör- wünschte Eewegungsbahn des gesteuerten Korpers

pers entlang geradliniger Bewegungsbahnabschnittc in eine Anzahl von Abschnitten, über die der Korper

beteiligte Bestandteile und andere Größen erläutert; 65 in Aufeinanderfolge bewegt wird, unterteilt ist.

F i g. 6 ist ein B/ockschaltbild, das mit dem Block- Wenn der Körper am Ausgangspunkt jedes Aoschaltbild nach Fig. 4 im wesentlichen überein- Schnitts ankommt, so wird ein den Abschnitt bestimmt mit der Ausnahme, daß einige der Bestand- stimmender Befehl eingeführt, und der Korper wire

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als Ergebnis der Arbeitsweise der Vorrichtung da- 18 zugeordnet ist, der die Stellung der Welle abfiihlt nach zum Endpunkt des Abschnitts geführt. Jeder und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, das Bewegungsbahnabschnitt ist eine gerade Linie, und in eine Summier- oder Vcrglcichsvorrichtimg 19 einder in die Vorrichtung vor dem Durchlaufen eines gegeben wird, in die außerdem die Ausgangsgröße jeden Abschnitts eingeführte Befehl besteht aus den 5 eines Bezugsgrößengebers 20 übertragen wird, der Koordinaten des Ausgangspunktes und den Koo^rdi- ein der Momcntan-Sollstcllung des. gesteuerten Körnaten des gewünschten Endpunktes des Körpers, pers entsprechendes Signal erzeugt. Die dem am gemessen von den Koordinatenachsen. Jedoch kann Ausgangsglied 17 auftretenden Fehler entsprechende der Körper, worauf noch eingegangen werden wird, Ausgangsgröße der Summiervorrichtung 19 wird zu auch entlang gekrümmter Bewegungsbahnen oder io einem ersten Korrektionsmotor 21 mit einem Ausauf kreisförmigen, parabolischen oder elliptischen gangsglicd 22 übertragen, dessen Verstellung in Ab-Bewegungsbahnabschnitten bewegt werden. Im letz- hängigkeit von der Ausgangsgröße an der Sumniierteren Fall wird der den Charakter der gewünschten vorrichtung 19 gesteuert wird. Die Verstellung des gekrümmten Bewegungsbahn bestimmende Befehl Ausgangselcments 22 wird wiederum auf einen ebenfalls zusätzlich zu den Endpunktkoordinaten in 15 mechanischen Summierer 23, beispielsweise auf die Vorrichtung eingeführt. einen Differentialmechanismus, übertragen und mit

Fig. 1 und 2 zeigen im wesentlichen die Wirkungs- der Bewegung des Ausgangsgiieds 17 kombiniert, weise und den Aufbau eines Korrektionsantriebes, Wird angenommen, daß der Korrektionsmotor 21 bei dem ein oder mehrere Korrektionsmotoren ver- sein Ausgangsglied 22 innerhalb + 10" 0 des ihm zuwendet werden, um die am Ausgang eines Haupt- ao geführten Eingangssignals stellen kann, so folgt, daß antriebsmotors auftretenden Fehler auszugleichen. das Ausgangsglied 25 des mechanischen Summierers Ein solcher Korrektionsantrieb ist hervorragend zur 23 innerhalb eines Fehlers von +1,0⁰O für die geVerwendung bei einer nachstehend noch näher be- samte Vorrichtung gestellt werden kann,
schriebenen Digital-Fehlerermittlungsvorrichtung ge- Wenn der mit nur einem Korrektionsmotor ereignet, jedoch ist seine Anwendung nicht unbedingt 25 zielte Gesamtfehler noch zu groß ist, läßt sich dieser auf irgendein besonderes Verfahren oder eine Vor- durch Verwendung eines oder mehrerer zusätzlicher richtung zur Fehlerermittlung beschränkt. Er ist be- Korrekt« ikmotoren nach dem Blockschaltbild der sonders nützlich bei jeder beliebigen Bewegungs- Fig. 2, in der zur Erläutermg noch ein zweiter steuervorrichtung, bei der ein leistungsstarker An- Korrektionsmotor dargestellt ist, verringern. Dem trieb mit hoher Präzision und Genauigkeit verlangt 30 Ausgangsglied 25 des ersten mechanischen Sumwird. mierers 23, das wiederum eine drehbare Welle sein

In Fig. 1 stellt die starke Linie 12 die Soll-Bewe- kann, ist ein zweiter Wellencodierer26 zugeordnet, gungsbahn des gesteuerten Körpers in einer Bewe- dessen Ausgangsgröße in eine Summiervorrichtung gungssteuervorrichtung dar, bei der der Körper in 27 gegeben und mit dem Ausgangssignal des Bezugsden beiden Richtungen eines durch die Achsen X 35 größengebers 20 verglichen wird, um ein auf den und Y dargestellten zweidimensionalen Koordinaten- zweiten Korrektionsmotor 28 übertragenes Fehlersystems bewegbar ist. Nimmt man an, daß diese signal zu erzeugen. Die Bewegung des Ausgangs-Bewegungsbahn mit verhältnismäßig hoher Ge- glieds 29 des zweiten Korrektionsmotors wird einem schwindigkeit durchlaufen werden soll, so ist die zweiten mechanischen Summierer 30 übertragen und Ist-Bewegungsbahn des Körpers bei einer üblichen 40 mit der Bewegung des Ausgangsglieds 25 kombiniert, Bewegungssteuervorrichtung ohne Korrektionsmotor um eine daraus resultierende Bewegung des Ausdurch eine Linie, wie die Linie 13, die der Soll- gangsglieds 31 zu erzeugen. Nimmt man an. daß der Bewegungsbahn 12 nicht genau folgt, in typischer zweite Korrektionsmotor 28 einen ±10"/o betragen-Weise dargestellt. Um den zwischen der Soll-Linie den Fehler entsprechend den Motoren 15 und 21 hat, 12 und der Ist-Linie 13 bestehenden Fehler zu be- 45 so beträgt der Fehler der sich ergebenden Stellung seitigen und auszugleichen, erzeugt der Korrektions- des Ausgangsglieds 31 für die gesamte Vorrichmotor eine Ausgangsgröße, die zur Größe der Be- tung ±O,l»/o.

wegung des gesteuerten Körpers addiert wird und Nach Fig. 2 dient die Vorrichtung in Verbir Jung

dem Fehler genau eleich oder sehr angenähert ist. mit der Steuerung der Verstellung des Auseangs-

In Fig. 1 ist die von dem Korrektionsmotor erzeugte 50 glieds 31. Die gleiche Vorrichtung ist außerdem zur

Bewegungskomponente als Linie 14 gezeigt. Wenn Steuerung der Genauigkeit oder Drehzahl des Aus-

diese letztgenannte Komponente zu der von dem gangsglieds verwendbar, indem die Codierer 18 und

Antriebsmotor erzeugten durch die Linie 13 dar- 26 durch die Drehzahl abfühlende Vorrichtungen,

gestellten Komponente addiert wird, so summt die beispielsweise Tachometer, ersetzt und Korrektions-

sich daraus ergebende Bewegung des Körpers mit 55 motoren 21 und 28, bei denen die Drehzahl der

der SoU-Lime 12 Oberem. Ausgangsglieder in Abhängigkeit von den den Mo-

Fig 2 zeigt einen Korreküonsantneb, der aus toren zugeführten Eingangssignalen geregelt wird, einem Hauptantriebsmotor 15 besteht, der im Ver- sowie ein Bezugssignalgeber 20, der ein der Mogleich zu den Korreküonsmotoren bei einem typ,- mentan-Sollgeschwindigkeit oder -drehzahl des Aussehen verhältnismäßig langsamen Ansprechen euie 60 gangsglieds 31 entsprechendes Ausgangssignal einverhaltmsmaßig hohe Leistung hat Dieser Antriebs- führt, vorgesehen werden 6 6 6-motor spricht auf ein an einer Eingangsleitung 16 Die Fig.3 und 4 beziehen sich auf eine Beweauftretendes Steuersignal an und hat ein Ausgangs- gungssteuervorrichtung in Anwendung auf einen

\ ^ieif ίσ ,,,Τ -J⁰InT"¹ *™^1Sch™ ™. ** ⁵" ^se^^r Kurvenschreiber oder eine sonstige zweidimensionale

Stellung um ±10·/. von der durch die au der Le,- 6₅ Vorrichtung zum Zeichnen von Bewegungsbahn-

runglö auftretende Eingangsgröße befohlenen Stel- abschnitten, die die verschiedensten Sildungen

jung unterschieden sein kann. Das Ausgangsglied 17 haben können und dTsTch durch eiie maSa-

kann eine umlaufende Welle sein, der ein Codierer tische Beziehung oder Gleichung definieren lassen,

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die mit einer der Koordinaten jeden Punkt der He- Antriebsmotor M und einem Tachometer /', dessen

wegungsbahn als Funktion der anderen Koordinate Ausgang, wie gezeigt ist, eine Rückkopplung mit

ausdrückt. negativem Vorzeichen bildet. Dem Antriebsmecha-

Demgemiiß stellt in F-' i g. 1 die Linie 32 einen nisinus für die K-Achse ist außerdem ein Difierential-Hewegungsbahnabschnitt dar. über den der gesteuerte 5 mechanismus I) als mechanischer Summierer zuge-Körper bewegt werden soll. Diese Hewcgungsbahn ordnet, der .'ils Fiinga'ngc die Ausgangswelle 36 des ist in einem zweidimensional Koordinatensystem zugeordneten Hauptscrvosystems und die Ausgangsdargvsiellt, das aus den zueinander senkrecht ver- welle 102 eines nachstehend noch näher beschrielaufcnden Achsen X und Y besteht. Die nachfolgende benen zugeordneten Korrektur-Servosystems hat. Beschreibung der verschiedenen Vorrichtungen ist io Das Antriebsglied 36' ist der Ausgang des mechaim wesentlichen auf das Zeichnen eines einzigen nischen Summierers D. Außerdem sind den Ein-Bewegungsbahnabschnittcs, beispielsweise des Ab- gangsantriebsteilen 35 und 36' Codierer £ zugeordxchnitts 32, beschränkt. Es ist jedoch klar, daß die net, die die Stellungen der Wellen 35, 36' abfühlen vollständige Bewegungsbahn des Körpers aus einer und eine codierte Ausgangsinformation liefern, die großen Anzahl solcher aufeinanderfolgender Ab- 15 die Ist-Koordinaten des gesteuerten Körpers in bezug schnitte zusammengesetzt sein kann, die aufeinander- auf die X- und K-Achse darstellen. Der Ausgang folgend von dem Körper durchlaufen werden. Wie eines jeden Codierers E kann beispielsweise ein aus F i g. 3 ersichtlich ist, wird die A'-Achse als Be- Gray-Code sein, wobei den Codierern je ein Codefehlsachse und die K-Achse als Nicht-Befehlsachsc Umsetzer 38 bzw. 38' zugeordnet ist, der bei seinem angenommen. ao Betrieb den codierten Ausgang aus dem zugeord-

Ferner stellen die Koordinaten x_h y₍ den Anfangs- neten Codierer in eine digitale Darstellung umsetzt, punkt und die Koordinaten .t,, y, den Endpunkt des die einem zugeordneten Register 39 bzw. 40 zuge-Bewegungsbahnabschnitts 32 dar. Zwischen diesen führt wird. Diese und die sonstigen hier erwähnten beiden Punkten ist der Bewegungsbahnabschnitt 32 digitalen Darstellungen können beispielsweise eine durch die Gleichung y = j{x) dargestellt. Die Ko- as Darstellung einer Binärzahl sein und bestehen aus ordinaten x_a, y_a stellen die Ist-Stellung des gesteuer- einer Reihe elektrischer Impulse, die in einem Verten Teiles dar. Sofern der Punkt x_a, y_a nicht auf der zögerungsleitungsregister umlaufen, bei dem das VorLinie 32 liegt, besteht ein Fehler, der erfindungs- handensein oder das Fehlen eines Impulses an einer genäß parallel zu der Nicht-Befehlsachse gemessen besonderen Stelle der Impulsreihe das Vorhandenwird. Die Koordinaten x_a, /(·*„) stellen den Schnitt- 30 sein einer »1« oder einer »0« an einer besonderen punkt der Linie 32 mit einer durch den Punkt x_a, y_a Stelle der Binärzahl darstellt. Außerdem ist, obwohl zu der Nicht-Befehlsachse parallelgezogenen Linie in den verschiedenen hier beschriebenen Systemen dar, so daß der Stellungsfehler des gesteuerten Kör- verschiedene unterschiedliche Register zur Speichepers als /(*„) — y_a definiert werden kann. Wie nach- rung der verschiedenen digitalen Darstellungen gestehend noch näher erläutert wird, wird der Weg 35 zeigt sind, gewünschtenfalls die Funktion von zwei des gesteuerten Körpers in Übereinstimmung mit oder mehreren solcher Register in jedem System der Neigung der Soll-Bewegungsbahn an der Stelle durch ein aus einer einzigen Verzögerungsleitung *a. f(x_a) auf der Bewegungsbahn 32 entsprechend der bestehendes Register erfüllt werden kann, bei dem zu der Befehlsachse parallel gemessenen Momentan- jede digitale Darstellung einen vorgegebenen Anteil oder Ist-Verstellung des gesteuerten Körpers aus der 40 des durch das Register in Umlauf gesetzten Signals Nicht-Befehlsachse gesteuert. belegt.

Gemäß F i g. 4 weist ein numerisch gesteuertes Das Register 39 ist als j:„-Register bezeichnet und Servosystem nach der Erfindung einen Mechanismus speichert eine Digitai-Darstellung der *_e-Koordinate 33 zum Verstellen des gesteuerten Körpers parallel oder der Ist-Verstellung des gesteuerten Körpers aus zur A'-Achse und einen entsprechenden Mechanis- 45 der K-Achse, gemessen parallel zur Af-Achse. Entmus 34 zum Verstellen des gesteuerten Teiles par- sprechend ist das Register 40 als y„-Register bezeichallel zur K-Achse des zugeordneten Koordinaten- net und speichert eine Digitai-Darstellung dei systems auf. Die mechanischen Vorrichtungen 33 y_o-Koordinate oder der Ist-Verstellung des gesteuer- und 34 können entsprechend der Art und der Ver- ten Körpers aus der A'-Achse, gemessen parallel zui Wendung des gesteuerten Körpers die verschiedensten 50 K-Achse. Im Verlaufe der Bewegung des Körper« formen haben, jedoch hat jeder Mechanismus ein über die Bewegungsbahn 32 werden die Codierer E bewegliches Eingangsantriebsglied 35 bzw. 36', das mit hoher Abfragegeschwindigkeit, beispielsweisf tine drehbare Antriebswelle sein kann. Die Dreh- mehrere tausendmal pro Sekunde, wiederholt abge bewegung des Antriebsglieds 35 über eine gegebene fragt und die Register 39, 40 nach Bedarf bei gleicl Winkelverstellung erzeugt eine entsprechende, ver- 55 hohen Geschwindigkeiten auf den neuesten Stant iältnisgleich wirkende Bewegung des gesteuerten gebracht, so daß die in jedem beliebigen Augen Körpers in einer zur A'-Achse parallelen Richtung, blick in den Registern auftretenden Digital-Dar während die Drehbewegung der Antriebswelle 36' Stellungen die Momentan-Iststellung des gesteuertei f ber eine gegebene Winkelstellung in gleichartiger Körpers ganz genau darstellen.
Weise eine entsprechende verhältnisgleiche Bewe- 60 Die Eingabeinformation wird dem System nacl gung des gesteuerten Körpers in einer zur K-Achse Fig.4 über eine Eingabevorrichtung41 zugeführt parallelen Richtung erzeugt. Jedes der Eingangs- die beispielsweise ein Lochstreifenleser sein kann •ntriebsglieder 35, 36' wird von einem Hauptantrieb Vor dem Durchlaufen eines jeden Linienabschnitts mit einem auf Steuerspannungssignale ansprechen- beispielsweise des Linienabschnitts 32, wird die übe den Servosystem angetrieben. In dem Schaltbild ist 65 die Eingabevorrichtung 41 zugeführte Information ii jedes der Hauptservosysteme von üblicher Bauart das übrige System eingeführt. Wenn die vom ge und besteht aus einem Eingangsteil oder einer Sum- steuerten Körper durchlaufenen Abschnitte auf ge leerschaltung 37 und 37', einem Verstärker A, einem rade Linien begrenzt sind, kann diese Eingabeinfoi

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■nation aus nichts anderem als den Soll-Endpunktkoordinatcn x_h y, des nächstfolgenden Linienabschnitts bestehen. Falls jedoch die Linienabschnittc kurvenförmig sind, kann die Eingabeinformation außerdem eine die Gleichung y — f(x) des Linicnabschnitls, das Vorzeichen der Krümmung, die Mitlcnlage usw. definierende Information enthalten, die einem Digitalicchner zugeführt wird, der nach Fig.4 aus zwei gesonderten Digitalrechnern 42 und 44 bestehen kann, von denen der Rechner 42 als Steigungsmaßrechner und der Rechner 44 als Funktionsrechner bezeichnet ist. Diesen beiden Rechnern wird außerdem die in dem Befehlsachscnregister 39 gespeicherte Digital-Darstellung zugeführt. In Wirklichkeit können die beiden Rechner 42, 44 natürlich aus einem einzigen Rechner bestehen, der die Neigungsund die Funktionsberechnungen der Reihe nach in logischer Folge ausführen kann.

Der Neigungsrechner 42 errechnet die Neigung des Bewegungsbahnabschnitts 32 an der Stelle .r„, /(*„) entsprechend der Momentan-Istkoordinate x„ des gesteuerten Körpers in bezug auf die Bcfehlsachse. Das Ergebnis dieser Rechnung wird in Form von zwei als χ und y bezeichneten Digital-Darstellungen geliefert, die zueinander in einem Verhältnis stehen, das gleich der Momentan-Neigung (dy/dx)_Xa der Bewegungsbahn an dieser Stelle ist. Nach F i g. 3 können die Digital-Bezeichnungen Λ χ und Ay die Strecken Ax und Ay darstellen, die so zueinander in Beziehung stehen, daß das Verhältnis AxJAy gleich der Neigung der Bewegungsbahn 32 an diesem Punkt x_a, f(x_a) ist, wie es durch die an diesen Punkt der Bewegungsbahn gezogenen Tangente dargestellt ist. Die Ax- und die Ay-Digital-Darstellung treten in den beiden Registern 46 bzw. 48 auf, die ein Teil des Neigungsrechners 42 sein können. Dem Register 46 ist ein Digital-Analog-Umsetzer 51 zugeordnet, der bei seinem Betrieb die Ax-Digital-Darstellung im Register 46 in eine Analogspannung V_x umwandelt, die in analoger Weise zu dem numerischen Wert der /Ix-Digital-Darstellung in Beziehung steht. Entsprechend ist dem Register 48 ein Digital-Analog-Umsetzer 53 zugeordnet, der die /Jy-Digital-Darsteüung in eine zu ihr in analoger Weise in Beziehung stehende Spannung V_v umwandelt. Die beiden Analogspannungen V_x und V_y werden ihrerseits in die zugeordnete Summierschaltung 37, 37' der beiden Servosysteme übertragen mit dem Ergebnis, daß der Motor M des A'-Achsen-Mechanismus mit einer zu der Steuerspannung V_x im wesentlichen proportionalen Drehzahl und der Motor M des V-Achsen-Mechanismus mit einer zu der Eingangsspannung V_y proportionalen Drehzahl angetrieben werden.

Der Funktionsrechner 44 errechnet die Nicht-Befehlsachsen-Sollkoordinate f(x_a) entsprechend der entlang der Befehlsachse gemessenen Ist-Stellung x_a des gesteuerten Körpers. Der Funktionsrechner 44 ist wie der Rechner 42 ein Digitalrechner, und das Ergebnis seiner Berechnung erscheint in einem Register 50 als eine Digital-Darstellung der Cfröße f(x_u).

Dem Register 50 und dem Register 40 ist eine Subtrahierstelle 52 zugeordnet, die die DigitaI-y_a-Darstellung von der Digital-/(xJ-Darstellung subtrahiert und eine Digital-Darstellung des Fehlers erzeugt, die in ein Fehlerregister 54 übertragen wird. Die Digital-Fehlerdarstellung wird dann verwendet, um die Bewegung des Y- oder Nicht-Befehlsachsenmechanismus so zu ändern, daß die Verringerung des bestehenden betriebstechnischen Fehlers in der Lage des gesteuerten Kö/pers angestrebt wird. Dieser Korrektionseinfluß kann in verschiedener Weise zugeführt werden, wobei er bei dem System nach Fig. 4 mit Hilfe eines Korrektions-Servosystcms 100 zugeführt wird, das aus einer Summierschaltung 37c, einem Verstärker Ac, einem Stellmotor Mc und einem Tachometer Tc besteht. Der Korrektions-Stellmotor hat eine Ausgangswcllc 102, die eine Eingangsgröße

ίο fiir den Differcntialmechanismus I) liefert. Ein Digital-Analog-Umsetzer 56 wandelt die in dem Fchlerregister54 auftretende Digital-Fehlcr-Darstellung in eine Analog-Spannung V₁, um, die in die Summierschaltung 37c des Korrektions-Servosystems 100 zum Erzeugen einer Drehbewegung der Welle 102 übertragen wird, die über den Differcntialmechanismus D zum Ausgang des Hauptservosystems so zugefügt wird, daß der Fehler verringert wird.

Obwohl die verschiedenen, das System nach F i g. 4

ao bildenden Bauteile nicht im einzelnen dargestellt und beschrieben sind, liegen für den Fachmann die verschiedensten passenden Elemente zum Durchführen der notwendigen Vorgänge auf der Hand. In F i g. 4 sowie in den nachstehend beschriebenen Blockschalt-

2$ bildern sind das Taktgebersystem zum Synchronisieren und sonstigen Steuern der Arbeitsweise der verschiedenen Bauteile des Systems sowie auch die Mittel zum Bestimmen der Vorzeichen der Steuerspannungen V_x und Vy und der Fehlerspannung V₁. der Deutlichkeit halber fortgelassen worden. Diese Einrichtungen sind allgemein üblich, und ihre Anwendung bei den erläuterten Systemen ist dem Fachmann für Rechner und numerische Steuerungsverfahren verständlich.

Die F i g. 5 und 6 beziehen sich auf eine Bewegungsbahnsteuervorrichtung, die im wesentlichen der Steuervorrichtung nach F i g. 4 entspricht-, jedoch auf das Durchlaufen von geraden Linienabschnitten beschränkt ist, wobei ein Korrektionsantrieb verwendet wird, der im wesentlichen dem Schaltbild nach F i g. 2 entspricht, um auf die Lage des gesteuerten Körpers einen Korrektionseinfluß auszuüben. Wenn die gesamte Bewegungsbahn des gesteuerten Körpers in eine Anzahl gerader Linienabschnitte aufgeteilt wird, so ist die Neigung eines jeden dieser Linienabschnitte eine Konstante. Demzufolge ist beim Durchlaufen jedes Bewcgungsbahnahschnitts die Neigungsberechnung vereinfacht, so daß sie zu Beginn des Vorgangs nur einmal durchgeführt zu werden braucht. Außerdem besteht die zum Durchlaufen jedes Linienabschnittes erforderliche einzige Eingabeinformation aus dem Koordinaten x_h y, des Endpunktes des Linienabschnittes, wobei angenommen wird, daß die Koordinaten .r,·, y, für den Anfangspunkt bereits in dem System vorhanden sind und durch die Codierer E od. dgl. zugeführt werden.

In F i g. 5 ist ein Abschnitt 57 einer geradlinigen Bewegungsbahn gezeigt. Die Koordinaten X₁, y_; stelden den Anfangspunkt der Linie dar, während die Koordinaten X₁, y_t den Endpunkt der Linie angeben. Die Strecken/1a·,- und Ay₁ stellen die zur X-Achse bzw. zur y-Achse parallel gemessenen Veränderungen der Lage des gesteuerten Körpers auf seinem Wege von dem Anfangs- zum Endpunkt da··. Die Koordinaten x_a, y_a stellen die Ist-Stellung des gesteuerten Körpers dar, während die Bezeichnung x_a — .r, die zur K-Achse parallel gemessene Verstellung des gesteuerten Körpers von dem Ausgangspunkt aus dar-

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ii

slL'llt. Demzufolge läßt sich die den Linicnabsdinitt 57 definierende Gleichung mit

>' ■-- /W --"- y,- I (x„ Xi) ■ I >V. I -r,-ausdrücken. Außerdem definieren die Koordinaten
X₁₁, y_t I (x„ -r,) Iy₁/ I.v,

eine Soll-Stelle auf der Linie 57, die der parallel zu der Befehlsachse von der Nicht-Befchlsachse aus gemessenen Ist-Stellung des Teiles x„ entspricht.

In F i g. 6 sind die mit den Bauteilen des Systems nach F i g. 4 übereinstimmenden Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 4 versehen und brauchen nicht noch einmal in ihren Einzelheiten beschrieben /u werden. Als Beispiel einer besonderen Anwendung der Vorrichtung ist diese in Fig. 6 in Verbindung mit einem Plotter gezeigt, der einen zu einem festliegenden Kurvenblatt in zueinander senkrechten Richtungen verstellbaren Schreibkopf 60 hat. Der Schreibkopf wird von einer Leitspindel 62 parallel zur A'-Achse angetrieben, während die Leitspindel 62 und der Schreibkopf 60 ihrerseits mit Hilfe einer weiteren Leitspindel 64 parallel zur K-Achse verstellt werden. Die Leitspindel 62 ist über die Antriebswelle 35 an einen ihr zugeordneten Stellmotor M angeschlossen, während die Leitspindel 64 über die Antriebswelle 36 an den anderen, ihr zugeordneten Servomotor M und an einen zugeordneten mechanischen Summierer 66 in Form eines Differentialgetriebes angeschlossen ist. Die Stellung der Leitspindel 62 und somit die Stellung des Schreibkopfes 60 auf der A'-Achse wird mit Hilfe eines Codierers E abgefühlt, während die Stellung der Leitspindel 64 und somit die Stellung des Schreibkopfes auf der K-Achse von dem anderen Codierer E abgefühlt wird.

Wie erwähnt wurde, braucht die Eingabeinformation für die Vorrichtung nach Fig. 6 lediglich aus den Koordinaten des Endpunktes eines jeden Bewegungsbahnabschnittes zu bestehen. Diese Information wird den beiden Registern 68 und 70 zugeführt, wobei in dem Register 68 eine Digital-Darstellung der jr_rKoordinate und in dem Register 70 eine Digital-Darstellung y_rKoordinate auftritt. Dem Register 68 ist eine Subtrahierstclle 72 zugeordnet, die vor irgendeiner Verstellung des gesteuerten Körpers entlang des Bewegungsbahnabschnitts das Subtrahieren der Digital-Darstellung in dem Register 68 von der Digital-Darstellungin dem Register39 bewirkt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der gesteuerte Körper am Anfangspunkt des Bewegungsbahnabschnitts, so daß die in dem Register 39 auftretende Zahl eine Digital-Darstellung der x,-Koordinate ist. Demzufolge ist das Ergebnis des durch die Subtrahierstelle 72 ausgeführten Subtraktionsvorgangs die Erzeugung der Größe Ax₁, die dem Register 46 zugeführt wird. In entsprechender Weise ist dem ;y_rRegister 70 eine Subtrahierstelle 74 zugeordnet, die vor irgendeiner Verstellung des gesteuerten Körpers die Subtraktion der in dem Register 40 auftretenden Digital-Darstellung von der Digital-Darstellung im Register 70 bewirkt. Da die zu diesem Zeitpunkt in dem Register 40 gespeicherte Zahl eine Digital-Darstellung der Koordinate y, ist, ist das Ergebnis dieses Subtraktionsvorgangs die Größe Ay₁, die in dem zugeordneten Register 48 gespeichert wird. Demzufolge verkörpert das Verhältnis der in den Registern 46 und 48 gespeicherten Größen die Neigung des Linienabsehnitles 57, das in gleicher Weise, wie in Zusammenhang mit F i g. 4 beschrieben, verwendet wird, um die zugeordneten Servosystemc zu betätigen, damit sie der gesteuerten Körper oder den Schreibkopf 60 parallel zur X- und zur K-Achse mit Geschwindigkeiten \\ und v_v verstellen, die durch einer Proportionalitätsfaktor zueinander in Beziehung gesetzt sind, der iin wesentlichen gleich der Neigung des Bewcßungsbahnabschnittes ist. Das heißt, \\. = Kv_x, worin K im wesentlichen gleich der Neigung oder gleich Ay₁I l.v,- ist.

ίο Dem l'unktionsrechner 44 von Fig. 6 werden als Eingänge die in den Registern 39, 40, 46 und 48 gespeicherten Größen zugeführt. Vor der Verstellung des gesteuerten Körpers ist die in dem Register 39 auftretende Größe die Koordinate x_h die in dem Funktionsrechner 44 zur Verwendung im Verlaufe des gesamten Durchlaufens des Bewegungsbahnabschnitts gespeichert wird. Die in den Registern 46, 48 auftretenden Digital-Darstellungen bleiben während des gesamten Durchlaufs des Bewegungsbahnab-Schnitts konstant, jedoch werden die in den Registern 39, 40 auftretenden Größen, wie in Zusammenhang mit F i g. 4 erwähnt, rasch auf den neuesten Stand gebracht, so daß die in ihnen auftretenden Digital-Darstellungen sehr genau die Momentan-Ist-

»5 Koordinaten des gesteuerten Körpers darstellen. Unter benutzung der ihm zugeführten Eingabeinformation errechnet der Funktionsrechner 44 wiederholt den Wert der Funktion

f{x_a) oder y, I (x_a X₁)Ay₁₁ ¹A.*,.

Dieser Wert wird mit sehr hoher Geschwindigkeit errechnet, vorzugsweise mehrere tausendmal pro Sekunde, was eindeutig innerhalb der Leistungsfähigkeit der zur Zeit verfügbaren Computerelemente liegt. Mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit w'rd die in dem Register 50 auftretende Zahl in die S:ibtrahierstellc 52 übertragen und mit der in dem Register 40 auftretenden Digital-Darstellung verglichen. Wenn die beiden Digital-Darstellungen einander nicht gleich sind, wird von der Subtrahierstelle 52 eine Fehlerdarstellung oder ein Fehlersignal erzeugt. Dieses Signal erscheint an einer Ausgangsleitup? 76 und wird in eine Fehlerermittlungs-Flip-Flop-Schaltung 78 übertragen, die an der zugeordneten Ausgangsleitung 80 ein Ausgangssignal erzeugt, sobald und solange durch die Subtrahierstelle 52 Fehler angezeigt werden. Zusätzlich zu der an der Leitung 76 erscheinenden Fehleranzeige erzeugt die Subtrahierstell» j2 außerdem ein das Vorzeichen des Fehlers anzeigendes Richtungssignal, das über eine Leitung 82 in eine Richtungssteuervorrichtung 84 übertragen wird.

Der Augsang der Flip-Flop-Schaltung 78 wird über die Leitung 80 an ein UND-Gatter 86 übertragen, das als weitere Eingabe den Ausgang eines Impulsgebers 88 hat, der elektrische Impulse mit einer Frequenz von beispielsweise 300 Hz/sec innerhalb des Betrieb?- bereichs eines zugeordneten Korrektionsmotors 90 erzeugt, der ein Schrittmotor ist und ein Bestandteil der dem System zugeordneten Taktgeberschaltung sein kann. Der Ausgang des UND-Gatters 86 wird über einen Impulsformer 92 und über einen Verstärker 94 der Richtungssteuerung 84 zugeführt, von wo er dem Korrektionsmotor 90 zugeführt wird. Demzufolge erscheint an der Leitung 80 ein Signal, sobald durch die Subtrahierstelle 52 ein Fehler angezeigt wird, und es werden die vom Impulsgeber 88 erzeugten Impulse über das UND-Gatter 86 und die zugeordneten Elemente dem Korrektionsmotor 90 zugeführt. Sobald

fe.

13

die Subtrahierstelle52 keinen Fehler anzeigt, er- besserung des Systems nach Fig.6, bei dem zur Erscheint an der Leitung 80 kein Signal, und dem Kor- läuterung die y-Achse statt der AT-Achse als Befehlsrekttonsmotor werden keine Impulse zugeführt. Der achse gewählt worden ist.

Korrekttonsmotor90 enthält eine Anzahl von Ein- Fig.7 zeigt die Koordinaten und die anderen

gangswicklungen, &e nach dem einen oder anderen 5 Größen, die bewirken, daß die y-Achse statt der

von zwei Folgeschemata erregt werden können, um *-Achse die Befehlsacbse der Vorrichtung ist. Aus

eine Drehbewegung der zugeordneten Ausgangs- der vorherigen Erörterung von F i g. 5 ist die Bedeu-

antriebswelle 96 in der einen oder anderen ihrer bei- rung der in F i £. 7 dargestellten Bezeichnungen klar,

den Richtungen zu bewirken, wobei das Erregen der so daß keine weiteren Bemerkungen dazu erforder-

Wicklungen in Abhängigkeit von dem an der Leitung io Hch sind. Es sei jedoch bemerkt, daß in diesem Fall

82 auftretenden Vorzeichensignal nach Bedarf durch der Fehler E parallel zur -Y-Achse gemessen wird und

die Richtungssteuerung 84 gesteuert wird, und zwar gleich der Größe

so, daß die gewünschte Drehrichtung des Korrek- __r . _ \_Atia_v\

tionsmotors erreicht wird. Die Ausgangsdrehbewe- ^x* Ι^χί⁺0Ό JW λ Z^y₁J

gung des Motors 90 bildet einen Eingang für das der 15 ist.

Y- oder Nicht Befehlsachsen-Leitspindel 64 zugeord- Die mit den Bauteilen von F i g. 6 übereinstimmen-

nete Differentialgetriebe 66, das von üblicher Bauart den Bauteile in den Fig.8a und 8b haben die

sein kann und dazu dient, die Eingangsbewegung der gleichen Bezugszeichen und brauchen folglich nicht

Ausgangswelle 96 des Korrektionsmotors mit dem mehr im einzelnen beschrieben zu werden. Bei der

durch das Antriebsteil 36 gelieferten Primäreingang ao Erörterung der Verbesserungen in der Vorrichtung

zu kombinieren, um eine sich daraus ergebende Bc- nach Fig. 8a und 8b wird zunächst auf die Tatsache

wegung der Leitspindel 64 zu erzeugen, die gleich der hingewiesen, daß beim Betrieb der Vorrichtung der

Summe der Drehbewegungen der Wellen 36 und 96 gesäuerte Körper, nachdem er am Endpunkt eines

oder ihr proportional ist. Somit hat der durch den Linienabschnitts angekommen ist, an diesem Punkt

Korrektionsmotor 90 gelieferte Eingang in das Diffe- as für einen Augenblick zur Ruhe kommt, während

rentialgetriebe 66 einen Korrektionseinfluß auf die welchem die Vorrichtung eine die Koordinaten des

Bewegung des Schreibkopfes 60 und bewirkt, daß Endpunkts des nächstfolgenden Linienabschnitts be-

dieser in Richtung auf eine Fehler-Nullpunktstellung treffende Information erhält und die Größen Jx, und

bewegt wird. .Jv, errechnet. Sobald diese Berechnungen erfolgt

Bei den schnell arbeitenden modernen Rechen- 3c sind, beginnt die Bewegung des gesteuerten Körpers, anlagen kann ein numerisches Steuersystem wie das der Fehler wird wiederholt errechnet, und es werden, von Fig. 6 so ausgelegt werden, daß der gesteuerte wie vorstehend erläutert wurde, geeignete Fehlerkor-Körper mit einer verhältnismäßig hohen Geschwin- rekturen vorgenommen. Diese Bewegung des gedigkeit von beispielsweise mehreren cm/sec parallel steuerten Körpers wird in erster Linie durch die an zu einer der oder zu beiden Koordinatenachsen ver- 35 die jeweiligen Servo-Antriebssysteme angelegten stellt wird, wobei zugleich die notwendigen Berech- Steuerspannungen V_x und V₃ gesteuert. Selbstvernungen mit einer solchen Geschwindigkeit durch- ständlich ist es erwünscht, am Anfang eines besondegeführt werden, daß der Fehler für jeden Abschnitt ren Durchlaufvorgangs an die Servo-Steuersysteme des Weges des gesteuerten Körpers tausendmal oder keine hohen Eingangsspannungen abrupt anzulegen, öfter ermittelt wird. Der Gesamtfehler des gesteuerten 40 wobei es ebenso erwünscht ist, diese Eingangsspan-Körpers kann !,omit eindeutig innerhalb weniger nungen nicht abrupt abzuschalten, wenn der geTausendstel einer LängenmaSeinheit oder noch steuerte Körper die Endpunkt-Koordinaten erreicht, kleiner gehalten werden. Im besonderen ist es erwünscht, die Spannungen V_x

Gewöhnlich ist das zum Antreiben der Leitspin- und V₃, zu Beginn des Durchlaufens eines Liniendeln62 und 64 erforderliche Drehmoment so groß, 45 abschnitts allmählich auf die gewünschten Werte zu daß, wenn Präzisionsmotoren, wie Schrittmotoren, erhöhen und sie später, während des letzten Teiles zum Zuführen der Antriebskraft zum Einsatz korn- des Linienabschnitts, bis auf Null zu verringern, damen, die sich ergebende Höchstgeschwindigkeit des mit der gesteuerte Körper am Anfang jedes Linien-Schreibkopfes 60 wegen der geringen Leistung abschnitts bis auf eine gewünschte hohe Geschwinsolcher Präzisionsmotoren zu niedrig ist. In dem 50 digkeit allmählich gebracht und am Ende jedes System nach F i g. 6 liefern die Servomotoren M, die Linienabschnitts von dieser hohen Geschwindigkeit eine verhältnismäßig hohe Leistung haben und somit aus allmählich verlangsamt wird,
die Leitspindel mit hohen Drehzahlen antreiben kön- Gemäß Fig. 8a und 8b umfassen die Mittel zut nen, die Hauptantriebskraft für die Wellen, und es Durchführung eines allmählichen Anlaufens und Anwird auf den Korrektionsmotor 90 zurückgegriffen, 55 haltens des gesteuerten Körpers einen Sägezahngeneum den am Ausgang des Antriebsmotors M der rator 104 und eine Sägezahnsteuerung 106. Der Säge-Nicht-Befehlsachse bestehenden Fehler zu beseitigen. zahngenerator 104 steuert die den beiden Digital· Da dieser Fehler gering ist, kann der Korrektions- Analög-Umsetzcrn 51 und 53 zugeführte Beziigsspatl· motor ein solcher mit verhältnismäßig geringer Lei- nung V₁, die dazu dienen, die Bezugsspannung V₁ ir stung sein, weil zum Beseitigen des Fehlers nur eine 60 Übereinstimmung mit den in den Registern 46 und 48 verhältnismäßig niedrige Ausgangsdrehzahl erforder- auftretenden Digital-Darstellungen abzuschwächen lieh ist. um die Steuerspannungen V_x und V_y zu erzeugen

Es ist klar, daß bei dem System nach F i g. 6 ein Beim Beginn des Durchlaufens eines Linienabschnitt!

Fehlerkorrektionseinfluß auch erzeugt werden könnte, löst ein an der Leitung 108 auftretendes, durch der

indem an Stelle des Schrittmotorantriebs ein dem 65 Taktgeber der Vorrichtung zugeführtes Start- odei

Servosystem 100 nach Fig.4 entsprechendes Servo- »Auf«-Signal die Sägezahnstcuerung 106 und der

system verwendet wird. Sägezahngenerator 104 aus und bewirkt, daß dei

Die Fig.7, 8a und 8b beziehen sich auf eine Ver- Sägezahngenerator eine Ausgangsspannung V₁ er

15 16

jeugt, die von der Null-Spannung (oder einer anderen Gatter 124,126 werden einem ODER-Gatter 128 zu-

Bezugsspannung) ausgeht und linear mit der Zeit bis geführt, dessen Ausgang über die Leitung 131 ewei

auf einen gewünschten Maximalwert ansteigt, auf Subtrahieretelle 130 zugeführt wird. Die Restfunktion

dem sie verbleibt, bis an der Leitung 110 ein »Ab«- dieser Bauteile besteht darin, die Subtrahierstelle 13(J

Signal erscheint. Das »Ab«-Signal tritt an der Leitung 5 mit einer Digital-Darstellung der kleineren von den HO auf, bevor der gesteuerte Körper den Endpunkt zwei Größen Δ y/2 und mit der in dem Register 112

des Linienabschnittes erreicht, und es löst die Säge- gespeicherten Fest-Zahl zu speisen,

bahnsteuerung 106 und den Sägezahngenerator 104 Den anderen Eingang in die Subtrahierstelle 130

aus, damit die Ausgangsspannimg V₁ allmählich bis bildet die in dem y_rRegister 70 auftretende Digital-

auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert verringert io Darstellung, so daß der Ausgang der Subtrahierstelle

wird, der an die Digital-Analog-Umsetzer 51 und 53 130 eine Digital-Darstellung, parallel zu der Befehls-

angelegt wird, wenn der gesteuerte Körper seine End- achse gemessen, der Verschiebung des Punktes vom

punktkoordinaten erreicht. Endpunkt der Stelle bildet, an welcher das »Ab«-

Wie vorstehend erwähnt, kann das an der Leitung Signal auftreten soll. Diese Digital-Darstellung wird 108 erscheinende »Auf«-Signal mit Hilfe des der 15 wiederum in einem zugeordneten Verzögerungs-Vorrichtung zugeordneten Taktgebers zugeführt register 132 gespeichert und wiederholt einer zugewerden, wobei es zum tatsächlichen Beginn des ordneten Subtrahierstelle 134 zugefPbrt, der außer-Durchlaufens des betreffenden Linienabschnitts au*- dem der Momentan-Ausgang aus der Subtrahierstelle tritt. Andererseits steht das Auftreten des »Ab«-Si- 74 zugeführt wird, der eine Darstellung der Größe gnals an der Leitung 110 zu der Lage der Endpunkt- 20 (y_f ~ y_a) ist, die die parallel zu der Befehlsachse gekoordinaten des Linienabschnitts und zu der Länge messene Momentan-lstverstellung des gesteuerten des eigentlichen Linienabschnitts im Zusammenhang. Körpers vom Endpunkt wiedergibt. Die Subtrahier-Das _uAb«-Signal tritt gewöhnlich auf oder wird er- stelle 134 arbeitet, um an der Leitung 110 ein Auszeugt, wenn der gesteuerte Körper sich durch einen gangs- oder »Ab«-Signal zu erzeugen, wenn die in Punkt bewegt, der von dem Endpunkt des Linien- 15 dem Register 132 gespeicherte Größe die durch die abschnitts, gemessen parallel zur Y- oder Befehls- Subtrahierstelle 74 erzeugte Größe übersteigt,
achse, einen gegebenen Abstand hat. Diese Lage wird Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß in erhalten, wenn die Spannung V₁ ihren Höchstwert er- Lagen, in denen der zu durchlaufende Linienabschnitt reicht. Wenn jedoch die Befehlsachsen-Komponente so groß ist, daß die Größe Ay_v2 kleiner ist als der des Linienabschnitts unter einer vorbestimmten 50 Festwert in dem Register 112, das Ergebnis ist, daß Länge ist, kann es zum richtigen Arbeiten der Vor- die den Digital-Analog-Umsetzern 51, 53 zugeführte richtung notwendig sein, an die Sägezahnsteuerung Spannung V₁ von Null bis auf einen Maximalwert all-1"»6 das »Ab«-Signal anzulegen, bevor die Span- mählich ansteigt und durch Anlegen des »Ab«-Sinung V₁ ihren gewünschten Höchstwert erreicht. Ge- gnals an die Leitung 112 wieder vor Erreichen dieses maß F i g. 8 a und 8 b bestehen die Mittel zum Er- 35 Maximalwertes in Richtung auf den Null-Wert verzeugen des Signals an der Leitung 110 aus einem ringert wird. Das Endergebnis ist, daß der gesteuerte Festwert-Register 112, das eine feststehende Zahl Körper oder Schreibkopf 60 in seiner Geschwindigspeichert, die die parallel zu der Befehlsachse ge- keit allmählich gesteigert und dann allmählich herabmessene Verstellung vom Endpunkt bis zu dem Punkt gesetzt wird, ohne jemals wegen der Kürze des in darstellt, an welchem das »Ab«-Signal auftreten muß, 40 Frage stehenden Linienabschnitts seine übliche um die Spannung V₁ auf einen geeignet niedrigen Höchstgeschwindigkeit erreicht zu haben.
Wert zu verringern in der Annahme, daß diese Span- Dem Sägezahngenerator 104 ist außerdem eine nung ihren Höchstwert hat, wenn das Signal angelegt Einrichtung zur Steuerung des Höchstwertes der den wird. Digital-Analog-Umsetzern 51, 53 zugeführten Span-

Zu den Mitteln der Erzeugung des »Ab«-Signals 45 nung V₁ zugeordnet, so daß dieser Maximalspangehört außerdem eine im Verhältnis 2:1 teilende nungswert im umgekehrten Verhältnis zur Größe in Schaltung 114, die auf die in dem Register 48 ge- dem Jy_rRegister 48 steht und daß die maximale speicherte .Iy,-Digital-Darstellung einwirkt, um eine Ausgangsspannung V_y des Digit^J-Analog-Umsetzers Digital-Darstellung zu erzeugen, die einem Register 53 ohne Rücksicht auf die Größe in dem A y,-Register 116 zugeführt wird und gleich der Hälfte des nume- 50 48 eine Konstante ist. Das Endergebnis ist, daß der Tischen Wertes der in dem Register 48 vorhandenen gesteuerte Körper ohne Rücksicht auf den numeri-Dcrstellung ist. Die Ausgänge der Register 112 und sehen Wert der Δ yj-Digtal-Darstellung immer bei der 116 werden einer ihnen zugeordneten Vergleichs- im wesentlichen gleichen Höchstgeschwindigkeit parschaltung 118 zugeführt, die einen Ausgang an einer allel zu der Befehls- oder F-Achse bewegt wird (wozugeordneten Leitung 120 erzeugt, wenn die in dem 55 bei angenommen ist, daß der in Frage stehende Register 116 gespeicherte Darstellung einen niedrige- Linienabschnitt zum Erreichen dieser Geschwindigren numerischen Wert hat als die in dem Register 112 keit des Körpers ausreichend lang ist). Zur näheren gespeicherte Darstellung, und die alternativ ein Si- Erläuterung sei gesagt, daß die in dem Befehlsachsen- gnal an der Leitung 122 erzeugt, wenn die in dem Rc- Register 48 gespeicherte Zahl vorzugsweise beim Zu- gister 112 gespeicherte Darstellung einen niedrigeren 6o führen in das Register um eine Anzahl Stellen so vernumerischen Wert hat als die in dem Register 116 schoben wird, daß die bedeutendste Stelle der urgespeicherte Darstellung. Die Leitung 120 bildet sprünglichen Zahl die am besten kennzeichnende Biteinen Eingang lür ein zugeordnetes UND-Gatter 124, Stelle des Registers einnimmt, wobei die dem entdas als Eingang außerdem den Ausgang vom Re- sprechenden Nicht-Befehlsachsen-Register zugeführte gistcr 116 hat. Gleichermaßen bildet die Leitung 122 65 Zahl um die gleiche Stellenzahl verschoben wird, einen Eingang für ein ihr zugeordnetes UND-Gatter Demzufolge ist der niedrigstmögliche Wert (z. B. 126, das als zweiten Eingang den Ausgang des Re- 100000) der in dem Register 48 gespeicherten Zahl gisters 112 hat. Die Ausgänge der beiden UND- im wesentlichen gleich dem Zweifachen seines höchst-

möglichen Wertes (11Π Π). Deshalb kann der Höchstwert der Ausgangsspannung V_f aus dem Digital-Analog-Umsetzer 53 ohne jede Normalisierungssteuerung in Abhängigkeit von dem Wert der Zahl in dem Register 48 weitgehend verändert werden, während es zum Erreichen der Höchstbetriebsgeschwindigkeit des Steuersystems erwünscht ist, den Höchstwert von V_y im wesentlichen konstant zu halten. LJm diesen Zustand auszugleichen, ist dem Sägezahngenerator 104 eine Normalisierungssteuerung 140 zugeordnet, die in Abhängigkeit von der Größe in dem Befehlsachsen-Register 48 arbeitet, um eine Veränderung der dem Sägezahngenerator 104 zugeführten Eingangsspannung in der Weise zu bewirken, daß die Ausgangsspannung V₁ einen zu dem Wert der Größe im Register 48 in umgekehrtem Verhältnis stehenden Höchstwert hat. Dazu tritt, wenn die in dem Register 48 gespeicherte Zahl Jy, nahe dam Höchstwert (111111) liegt, die Normaüsierungssteuerunp; tn Tätigkeit, um zu bewirken, daß die Spannung K₁ auf einen gegebenen niedrigen Höchstwert K₁ begrenzt wird, wobei jedoch der Digital-Analog-Umsetzer 53 bei dem hohen Wert der Größe Iy₁ nur eine geringe oder überhaupt keine Abschwächung dieser Spannung bewirkt, so daß die Ausgangsspannung K,. annähernd gleich dem gewählten niedrigen Höchstwert K₁ ist. Andererseits wirkt, sofern die Zahl.Iy₁ im Register 48 nahe dem in ihm speicherbaren Niedrigstwert (100000) liegt, die Normalisierungssteuerung 140 in Tätigkeit, und zwar in der Weise, daß die Spannung V₁ auf einen höhe, in, etwa 2 K₁ betragenden Höchstwert K., begrenzt wird, wobei jedoch in diesem Fall der Digital-Analog-Umsetzer 53 so arbeitet, daß diese Spannung bei dem niedrigen Wert der Zahl im Register 48 um einen Faktor Zwei abgeschwächt wird, so da3 die Ausgangsspannung K_y, wie vorher, im wesentlichen gleich K₁ ist.

Die Fig. 8a und 8b zeigen außerdem mehr im einzelnen den Aufbau des Rechners zur Auswertung der Funktion

oder nicht, wobei, sofern ein Übertrag erzeugt wird, dieser zu der unbedeutendsten Stelle der in dem Register 150 erscheinenden Darstellung addiert wird. Demzufolge ist während des Durchlaufvorgangs die

in dem Register 150 erscheinende Zahl zu jeder Zeit gleich y, plus der Summe der durch den Betrieb des Analysators 142 erzeugten Übertragswerte; diese Summe ist mit y_f bezeichnet.

Das an der Leitung 148 erscheinende Ergänzungs-

signal wird durch die Subtrahierstelle 152 fzeugt, die den Ausgang aus dem Register 150 mit dem Ausgang aus dem y„-Register 40 vergleicht und ein Ergänzungssignal erzeugt, wenn zwischen den Größen in diesen beiden Registern eine Differenz ermittelt

wird. Somit wird, wenn die Größe in dem Register 150 von der Größe in dem y„-Register 40 abweichen sollte, die Ergänzungssteuerung 146 erregt, um das Arbeiten des Analysators 142 und somit die Erzeugung von Übertragswerten zu bewirken, die zu der

Größe in dem Register 150 addiert werden, um die Differenz zu verringern oder zu beseitigen. Auf diese Weise wird die Größe in dem Register 150 stetig gleich oder im wesentlichen gleich der Größe in dem y_u-Register 40 gehalten. Somit ist beim Vergleich dieser beiden Größen

ucer

y„

Nach der Zeichnung besteht dieser Rechner aus zwei der Y- bzw. ,'-Achse zugeordneten Ditferential-Digital-Analysatoren 142 und 144. Der Aufbau eines jeden Analysator ist in Einzelheiten nicht dargestellt, jedoch hat jeder von ihnen einen Eingang für die in dem zugeordneten y_u- oder ^„-Register erscheinende Größe und für die in dem zugeordneten /Iy₁- oder I.Vj-Register48 oder 46 erscheinende Größe. Jeder Analysator 142, 144 arbeitet in gleicher Weise, wobei der Analysator 142 ein (nicht dargestelltes) Register enthält, das anfänglich mit der Größe -Iy₁- oder einer beliebigen anderen Zahl gespeist wird, wobei die Zahl, wenn sie gleich . I >', ist, in dem Register so verschoben wird, daß die am besten geltende Stelle der Zahl die bedeutendste Bit-Stelle des Registers einnimmt. Dem Analysator 142 ist noch ein weiteres Register 150 zugeordnet, das anfänglich mit der in dem y„-Register 40 vorhandenen Größe gespeist wird, die ursprünglich gleich y, ist. Ferner ist dem Analysator 142 eine Ändcrungsstcueriing 146 zugeordnet, so daß jedesmal, wenn diese Steuerung durch ein an der Eingangsleitung 148 erscheinendes Änderungssignal erregt wird, der Analysator 142 bewirkt, daß die (verschobene) Größe .Iy₁- zu der dann in dem Analysator-Registcr erscheinenden Größe addiert wird. Diese Addition kann einen Übertrag erzeugen Der Analysator 144 hat ebenfalls ein (nicht dar-

gestelltes) internes Register, welches anfänglich mit der in dem . I jr,-Rtgister 46 erscheinenden Größe gespeist wird, wobei die Zahl bei ihrem Einspeichern in das Register in gleicher Richtung um die gleiche Steilenzahl verschoben wird wie die dem Analysator 142 zugefiihrte Größe,Iy₁ Dem Analysator 144 ist noch ein weiteres Register 154 zugeordnet, das anfänglich mit der Größe x_t aus dem .v„-Register 39 und danach zusätzlich mit durch den Betrieb des Analysators 144 erzeugten Übertragswe^en gespeist wird,

die zu der unbedeutendsten Bit-Stelle des Registers 154 addiert werden, wobei die Summierung dieser Ubertragswerte unter der Bezeichnung x_c dargestellt ist. Die Änderungsstcucrung 146 ist sowohl dem Analysator 142 als auch dem Analysator 144 zuge-

ordnet, wobei jedesmal, wuiin der Analysator 142 durch die Ergänzungsstcuerung 146 betätigt wird, dei Analysator 144 in gleicher Weise betätigt wird, urr das Addieren der Größe Iv₁- aus dem Register 46 ir ihrem verschobenen Zustand zu der dann in derr

5« internen Register des Analysators 144 enthaltener Zihl zu bewirken. Das heißt, daß bei jedem durch den Analysator 142 ausgeführten Additionsvorganj durch den Analysator 144 ein entsprechender Addi tionsvorgang ausgeführt wird. Demzufolge ist di<

Summe der durch den Analysator 144 erzeugtet Übcriragswcrtc jederzeit um den Proporlionalitäts faktor J Jt₁/, Iy, proportional der Summe der durcl den Analysator 142 erzeugten Übertragswerte, so da

x_c = y₍- AXiIΛy,

ist. Da aber y_c gleich der Größe (y„ — yi) ist, läßt sie] diese Gleichung als

umschreiben, und somit ist die in dem Register 15 gespeicherte Größe eine digitale Darstellung der gc wünschten Funktion

ü».

Wie verstehend beschrieben wurde, wird diese Größe mit Hilfe der Subtrahierstelle 52 mit der in dem .vRegister 39 erscheinenden Größe verglichen s um jeglichen zwischen den beiden Größen bestehenden Fehler zu ermitteln und um als Folge einer Fehlerermittlung ein Fehlersignal zu erzeugen das wie vorstehend erörtert wurde, dazu benutzt 'wird' einen Korrektionseinfluß auf die Bewegung des ge- ία steuerten Körpers parallel zu der Nicht-Befehls- oder Jf-Achse auszuüben.

Zu Fig. 8a und 8b ist außerdem zu bemerken daß, da die K-Achse die Befehlsachse ist, die an der Bewegung des gesteuerten Körpers vorgenommene Fehlerkorrektur parallel zu der X- oder Nicht-Befehlsachse erfolgt. Aus diesem Grunde werden die Richtung der durch die Subtrahierstelle 52 erzeugten Fehlersignale und die durch das UND-Gatter 86 gehenden Korrektionsimpulse an eine Richtungs- _aö steuerung 160 bzw. an einen der .Y-Achse besonders zugeordneten Impulsformer 162 dueelegt. Der ,Y-Achse sind außerdem ein Ve.stärker 164 ein Schrittmotor 166 und ein Differentialgetriebe 168 zugeordnet, die in gleicher Weise wie die entsprechen- _as den Elemente der Vorrichtung von F i g. 6 angeordn-.-t sind und arbeiten, so daß die sich ergebende Verstellung der A'-Achsen-Leilspindel 62 gleich oder proportional der Summierung der Eingänge in das Differentialgetriebe 168 ist, die von dem Eingangsteil 16 und der Ausgangswelle 170 des Schrittmotors " 166 geliefert werden.

Die Fig. 9 a und 9b zeigen zusammen eine numerische Servo-Steuervorrichtung. die mit der nach Fig. Xa und 8b übereinstimmt, mit Ausnahme der _3i Hin/ufügun» einer weiteren Verbesserung in der Art der Mittel zur Auswahl einer der beiden Beweuungsachseii als Befehlsachse vor dem Durchlaufen" eines jeden Linienabschnitts in Übereinstimmung mit einer Ermittlung, entlang welcher Achse die größere Ver-Stellungskomponente erforderlich ist. In Fig. 9a und 9b sind die Bauteile, die mit den in Fig. 8a und 8b dargestellten übereinstimmen, mit den gleichen Bezugs/cichen wie in Fig. 8a und 8b bezeichnet, so daß sie nicht erneut beschrieben zu werden brauchen. Die Mittel zur Auswahl der Bcfchlsachse bestehen aus einer Vergleichsschaltung 172, die als Eingänge die in dem . f.(,-Register46 und die in dem ,1 ^-Register 48 enthaltene Digitaldairstclliing erhält.'Der Komparator 172 tritt in Tätigkeit, bevor eine Bcwcgung des gestcue.ten Körpers stattfindet, und er erzeugt an einer seiner beiden mit ca.x bzw. cay bezeichneten Ausgangslcitungcn ein Ausgangssignal, lind zwar in Abhängigkeit von den Rclativgrößcn tier Ax₁- und ./^-Darstellungen. Wenn Ax, numerisch größer ist als Ay₁, so wird an der Leitung cav ein Ausgangssignal erzeugt, wahrend im entgegengesetzten Fall, wenn die ,!^-Darstellung numerisch größer ist als die ./^-Darstellung, an der Leitung cav ein Ausgangssignal erzeugt wird. Die Signale cax und cay werden ihrerseits, wie in Fig. 9a und 9b gezeigt ist, unterschiedlichen UND-Gattern zugeführt, wobei das rev-Signal den UND-Gattern 174, 176, 178, 180 und 182 und das πκ-Signal den UND-Gattern 184, 186, 188, 190 und 192 zugeführt wird; jedes der UND-Gatter hat, wie gezeigt ist, noch einen weiteren Eingang.

Bei einem gründlichen Studium der Fig. 9a und lh /eigt sich, daß beim Auftreten eines Aysgangssignals an der rav-Leitung die UND-Gatter 174, 176, 178, 180 und 182 in geöffnetem Zustand sind, so daß der Ausgang aus der Subtrahierstelle 52 in die Flip-Flop-Schaltung 78, der Ausgang aus der Subtrahierstelle 152 in die Änderungssteuerung 146, der Ausgang aus der Subtrahierstelle 74 in die Subtrahierstelle 134, der Ausgang aus dem UND-Gatter 86 in den Impulsformer 162 und der Richtungssteuerungsausgang aus der Subtrahierstelle 52 in die Richtungssteuerung 160 gelangen. Andererseits befinden sich die Gatter 194, 186, 188, 190 und 192 in geschlossenem Zustand, so daß durch diese Gatter keine Signale hindurchgehen. Das Erg'/ -n is ist eine mit der Vorrichtung von Fig. 8a und 8b voll und ganz übereinstimmende Vorrichtung, bei der die V-Achse die Befehlsachse und die ,Y-Achse die Nicht-Befehlsachse ist. Andererseits befinden sich, wenn das cax-Signal vom Komparator 172 erzeugt wird, die UND-Gatter 184. 186, 188, 190 und 192 in geöffnetem Zustand, wahrend die UND-Gatter 174, 176. 178, 180 und 182 geschlossen sind, was zum Ergebnis hat, daß die ,Y-Achse die Bcfehlsachse und die V-Achse die Nicht-Befehlsachse ist.

Hier sei nochmals bemerkt, daß ein Korrektionsmoiorantrieb, bei dem ein Hochleistungsantriebsmotor mit einem Fehlerkorrektionsmotor von geringer Leistung kombiniert ist, nicht unbedingt auf die Verwendung bei Bcwegungsbahnsteuervorrichtungen beschränkt ist, wie sie in den Fig. 6, 7, 8a und 8 b sowie 9 a und 9 b dargestellt wnd. Es ist klar, daß sich ein solcher Antrieb bei den verschiedensten Vorrichtungen zur Steuerung von Stellung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung auf einer oder mehreren Koordinatenachsen und überall dort verwenden läßt, wo eine Hochleistungs- und G^nauigkeitssteuerung der Stellung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung erforderlich sind. Hinsichtlich der Beschleunigung ist besonders zu bemerken, daß die Verwendung eines oder mehrerer Korrektionsmotoren in Kombination mit dem Hauptantriebsmotor für jede beliebige der Achsen die Beschleiinigungsmerkmale der Vorrichtung insofern verbessert, als die Höchstbeschleunigung des angetriebenen Körpers erhöht wird und die Vorrichtung auf plötzliche Veränderungen in der gewünschten Stellung oder der Geschwindigkeit des angetriebenen Körpers rascher ansprechen kann. Jeder einer Achse hinzugefügte oder zugeordnete Korrek'donsmotor erhöht die Höchstbeschleunigung, mit welcher die Vorrichtung den angetriebenen bzw. gesteuerten Körper bewegen kann, so daß sich, indem eine große Zahl solcher Motoren vorgesehen wird, fast jedes gewünschte Beschleunigungsvermögen erzidcn läßt.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

ι ^ Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Patentansprüche: zum Antrieb eines beweglichen Körpers und zur Kontrolle dessen augenblicklicher Stellung während

1. Vorrichtung zum Antrieb eines beweglichen seiner Bewegung, mit einem Hauptantriebsmotor, Körpers und zur Kontrolle dessen augenblick- 5 der ein bewegliches Ausgangsglied hat, mit mechalicher Stellung während seiner Bewegung, mit nischen Kraftübertragungsmitteln zwischen dem einem Hauptantriebsmotor, der ein bewegliches Ausgangsglied des Antriebsmotors und dem ange-Ausgangsglied hat, mit mechanischen Kraft- triebenen Körper, die diesen in Abhängigkeit von Übertragungsmitteln zwischen dem Ausgangsglied der Bewegung des Antriebsmotorausgangsglieds andes Antriebsmotors und dem angetriebenen Kör- iq treiben, mit Regeleinrichtungen, die auf em gegebeper, die diesen in Abhängigkeit von der Bewe- nes Signal ansprechen, mit dem Antriebsmotor vergung des Antriebsmotorausgangsglieds antreiben, bunden sind und den Körper durch die mechanischen mit Regeleinrichtungen, die auf ein gegebenes Kraftübertragungsmittel antreiben, mit wahrend dev Signal ansprechen, mit dem Antriebsmotor ver- Bewegung des Körpers betätigbaren, ein Signal, das bunden sind und den Körper durch die mecha- 15 sich mit der eine gewünschte augenblickliche Stelnischen Kraftübertragungsmittel antreiben, mit lung des Körpers darstellenden Zeit ändert, erzeuwährend der Bewegung des Körpers betätigbaren, genden Einrichtungen, mit während der Bewegung ein Signal, das sich mit de, eine gewünschte des Körpers betätigbaren, ein die augenblickliche augenblickliche Stellung des Körpers darstellen- Stellung des Körpers wiedergebendes Signal erzeuden Zeit är.-l.-rt, erzeugenden Einrichtungen, mit 10 genden Einrichtungen, mit die letzteren beiden Siwahrend .1er Bewegung des Körpers betätigbaren, gnale vergleichenden und hieraus ein Fehlersignal, ein die augenblickliche Stellung des Körpers das den augenblicklichen Verschiebungsfehler darwiedergehendes Signal erzeugenden Einrichtun- stellt, der zwischen der gewünschten und der augengen mit die letzteren beiden Signale vergleichen- blicklichen Stellung des Körpers besteht, liefernden den und hieraus ein Fehlersignal, das den äugen- 25 Einrichtungen und mit einem Korrekturmotor, der blicklichen VerschicbungsfeHer darstellt, der über einen mechanischen Summierer mit dem Aus-Ewischen der gewünschten und der augenblick- gangsglied des Hauptantriebsmotors verbunden ist. liehen Stellung des Körpers besteht, liefernden Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (USA.-Einrichtungen und mit einem Korrekturmotor, Patentschrift 3 358 201) werden Korrekturen in der der über ein' π mechanischen Summierer mit dem 30 Verschiebung einer Last bzw. eines Körpers dadurch Ausgangsglied des Hauptantriebsmotors verbun- eingeführt, daß man ein auf den Unterschied zwiden ist, dadurch reker·-.!zeichnet, daß sehen der tatsächlichen und der gewünschten Verder mechanische Sumnvsrer (7.3, 30; D) Teil der Schiebung bezogenes Fehlersignal erzeugte und diemechanischen Kraftü'iertragur^smittel ist, wobei ses Fehlcrsignal zur Veränderung der Erregung eines das Ausgangsglied (25, 31) des mechanischen 35 einzigen Antriebsmotors benutzte. Das hat den NachSummierers mit dem Körper (60) verbunden ist, teil, daß — insbesondere in Systemen, die hohe An- und daß Mittel (19, 27; 100, 37c; 52, 78, 84; tnebsleistungen erfordern — der Antriebsmotor nicht 152) zur Regelung des Korrekturmotors (21, 28; in der Lage ist, schnell auf plötzliche oder schnelle 90; 166) in Abhängigkeit von dem Verschiebungs- Änderungen in seiner Erregung anzusprechen, womit fehlersignal vorgesehen sind, so daß der Eingang 40 auch eine schnelle Änderung von Fehlern nicht mögzu dem mechanischen Summierer, der durch den lieh ist. Da der Antriebsmotor gewöhnlich ein Motor Korrekturmotor gebildet ist, einen den äugen- mit relativ hoher Antriebsleistung ist, um den Körper blicklichen Verschicbungsfehler vermindernden mit einer annehmbaren oder notwendigen Geschwin-Korrektionseinfluß auf die Bewegung des Kör- digkeit anzutreiben, sind du artige Motoren von sich pers ausübt. 45 aus im allgemeinen nicht in der Lage, die Verschie-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- bung in dem Maß zu regeln, wie es nötig ist, um kennzeichnet, daß der Hauptmotor (15; M) eine eine hohe Genauigkeit in der Verschiebung des angerelativ hohe, der Korrekturmotor (21, 28; 90; 166) triebenen Körpers zu erhalten. Das heißt, der Aneine relativ geringe Antriebsleistung hat. triebsmotor hat eine Verschiebungsgenauigkeit, die

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- 50 sehr viel geringer ist als der Verschicbungsfehler des durch gekennzeichnet, daß der Korrekturmotor angetriebenen Körpers, der zu korrigieren ist. Deseine gegenüber dem Hauptmotor höhere An- halb hat der der Erregung des Motors zugefügte Sprechempfindlichkeit hat. Korrektlireinfluß keinen oder nur einen geringen