Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten gekrümmter Konturen mit geregelten Antrieben

T e c h n i s c h e s G e b i e t Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine Einrichtung zu wenigstens teilweisen Vermeidung von Konturfehlern.

S t a n d d e r T e c h n k Bei der Bearbeitung von gekrümmten Konturen an Werkstüc mit rotierenden Werkzeugen, z.B. Schaftfräsern, auf NC- Werkzeugmaschinen setzt sich die kurvenförmige Relativ¬ bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück normalerweise aus zwei im Winkel von 90° zueinander verlaufenden geradlinigen Bewegungen zusammen, die von entsprechende Schlitten od.dgl. ausgeführt werden. Diese werden durch Vorschubantriebe (Regelantriebe, Servoantriebe) mit ^• veränderlichen Geschwindigkeiten bewegt, um die gewünsc gekrümmte Bahn zu erzeugen. Es handelt sich dabei meist um eine sog. Zwei-Achsen-Bahnsteuerung mit Interpolatio

Beim Durchfahren von Bahnkurven kommt es vor, daß sich bei der einen Vorschubbewegung die Richtung umkehrt, während die andere Vorschubbewegung in ihrer Richtung weiterläuft. Dies ist bei einer Kreiskontur bei jedem Quadrantenwechsel einmal für eine Vorschubachse der Fal

...

Bei einem solchen Wechsel der Vorschubrichtung führen bei geregelten Vorschubantrieben Nichtlinearitäten, wi z.B. Reibungsverluste im Antrieb oder Ansprechverzöger gen der Regelgeräte zu Regelabweichungen. Dies hat zur Folge, daß die durch die Arbeitsoperation erzeugte tatsächliche Kontur im Umkehrpunkt einer Vorschubbeweg von der Sollkontur abweicht. Wenn zwei Vorschubachsen einer Kreisinterpolation beteiligt sind, geschieht der Wechsel der Vorschubrichtung im Umsteuerpunkt der eine Achse gerade dann, wenn in der anderen Vorschubachse d Bewegung mit der vorgegebenen maximalen Geschwindigkei abläuft.

Um einen durch Wechseln der Vorschubrichtung verursach Rundheitsfehler in einer Bohrung (Kreiskontur) zu verr gern, ist vorgeschlagen worden, das Programm der Steue zu ändern und in jede Quadrantengrenze einen besondere Vektor zusätzlich einzuprogrammieren (Aufsatz "Fräsen engtolerierter Bohrungen" , Zeitschrift "Werkstatt und Betrieb" 1978, Seiten 603 und 604). Dies bedingt somit eine spezielle Art der Programmierung.

D a r s t e l l u n g d e r E r f i n d u n g

Aufgabe der Erfindung ist es, beim Bearbeiten von gekr ten Konturen mit geregelten Vorschubantrieben für Bewe gungen in zwei im Winkel zueinander stehenden Achsen Abweichungen von der Sollkontur in Umkehrpunkten einer Vorschubbewegung in verhältnismäßig einfacher Weise un ohne zusätzliche Programmierarbeiten möglichst weitgeh zu vermindern. Es sollen Nichtlinearitäten von geregel Vorschubantrieben so kompensiert werden, daß die erze Kontur am Werkstück auch an den Stellen der Richtungs kehr der Vorschubbewegung nicht zu sehr von der Sollk abweicht.

Dies soll insbesondere bei einer Bahnsteuerung erreicht werden, bei der die Vorschubantriebe (Regelantriebe) in eine Ortsregelung der numerischen Steuerung einbezogen sind und der Geschwindigkeits-Sollwert als analoges Signal vorhanden ist. Mit der Erfindung soll ferner eine Einrichtung geschaffen werden, mit der ein Verfahren zur Erreichung des erläuterten Zieles günstig durchführbar ist. Weitere mit alledem zusammenhängende Probleme, mit denen sich die Erfindung befaßt, ergeben sich aus der Erläuterung der jeweils aufgezeigten Lösung.

Die Erfindung sieht vor, daß in zeitlicher Zuordnung zum Richtungswechsel einer Vorschubbewegung ein Korrektur- Impuls erzeugt und dieser Korrektur-Impuls zu einem dem Vorschubantrieb zugeleiteten Geschwindigkeits-Sollwert addiert wird. Dadurch ist es möglich gemacht, die Auswir¬ kungen nachteiliger Einflüsse im Umkehrpunk.t einer Vorschubbewegung auf die erzeugte Kontur klein zu halten bzw. auf ein vernachlässigbares Maß zu verringern, ohne daß ein Eingriff in das Programm der Steuerung notwendig ist.

Bei der Erfindung wurde folgendes erkannt. Eine verzöger¬ te Reaktion eines linear bewegten Schlittens bei der Richtungsumkehr entspricht einer Wegstrecke, die man sich als Versatz des Schlittens, bezogen auf die gleiche Winkelstellung des Vorschubmotors (Servomotors) , aber bei entgegengesetzter Momenten- bzw. Bewegungsrichtung, vorstellen kann. Dieser "Versatz" wirkt nur dynamisch. Die Schlittenposition wird durch ein entsprechendes Meßmittel unmittelbar erfaßt. Daher kann der "Versatz" nicht als Korrektur in die Ortsregelung eingespeist werden, wie es etwa beim Spielausgleich als üblicherweise verfügbare Funktion einer numerischen Steuerung der Fall ist.

Der Antrieb einschließlich des Schlittens wird durch ein geschwindigkeitsproportionales Signal (Sollwert) geteuer Er hat selbst integrierende Funktion und erzeugt die Wegstrecke. Ein Korrektur-Impuls wird ebenso integriert und ist in der Lage, den "Versatz" zu kompensieren.

Die zeitliche Zuordnung des Korrektur-Impulses zum Rich¬ tungswechsel der Vorschubbewegung läßt sich so wählen, daß eine optimale Wirkung erreicht wird. Der Korrektur- Impuls kann genau im Augenblick der Richtungsumkehr oder, je nach den Besonderheiten des einzelnen Falles, auch in vorgebbarem festen zeitlichen Abstand vor oder nach dem ^' exakten Umkehrpunkt ausgelöst werden.

Die Erfindung sieht insbesondere vor, daß der Zeitpunkt für die Auslösung bzw. Addierung des Korrektur-Impulses in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Größe des Geschwin digkeits-Sollwertes für die Vorschubachse bestimmt wird. Dies bietet ein einfaches Vorgehen. Der Korrektur-Impuls kann namentlich dann ausgelöst bzw, addiert werden, wenn der Geschwindigkeits-Sollwert für die betreffende Vor¬ schubachse den Betrag Null hat.

Der Zeitpunkt für die Addierung des Korrektur-Impulses kann auch unter Berücksichtigung der Änderung des Ge¬ schwindigkeits-Sollwerts (Beschleunigung bzw. Verzöge¬ rung) bestimmt werden.

Die Höhe (Amplitude) des Korrektur-Impulses läßt sich so wählen bzw. erzeugen, daß auch besonderen Gegebenheiten Rechnung getragen werden kann. Besonders günstig ist es, die Höhe des Korrektur-Impulses in Abhängigkeit von einer Größe zu bestimmen bzw. zu erzeugen, die der Belastung des Vorschubantriebs bei konstanter Geschwindi keit proportional ist. Hierdurch lassen sich die je nach

Geschwindigkeit unterschiedlichen Reibungseinflüsse berücksichtigen.

Ein generell der Belastung des Vorschubantriebs entsp chender Wert kann je nach den Umständen aber auch pos oder negative Beschleunigungsanteile enthalten. Es ka dann empfehlenswert oder notwendig sein, solche Einfl von Beschleunigung oder Verzögerung zu kompensieren. Dies kann vorteilhaft dadurch geschehen, daß die der Belastung des Vorschubantriebs bei konstanter Geschwi keit proportionale Größe aus einer Änderung des Gesch digkeits-Sollwerts (Beschleunigung bzw. Verzögerung) aus einer der jeweiligen Belastung des Vorschubantrie proportionalen Größe gebildet wird. Es wird dabei ins sondere ein der Beschleunigung proportionales Signal Belastungs-Signal vorzeichenrichtig addiert.

Ein der Belastung des Vorschubantriebs entsprechendes Signal kann auf verschiedene Weise gewonnen werden. Besonders einfach ist es, als Maß für die Belastung d Vorschubantriebs ein zur Stromaufnahme desselben prop tionales Signal zu verwenden.

Zweckmäßigerweise wird nur ein einziger Korrektur-Imp bei jeder Richtungsumkehr ausgelöst. Ein Arbeiten mit mehreren Korrektur-Impulsen ist aber nicht grundsätzl ausgeschlossen. Vorteilhaft erfolgt eine Beeinflussun der Impuls-Abgabe mittels einer Hilfsspannung. Insbes dere kann dadurch die Abgabe bzw. die Addition eines oder mehrerer Impulse freigegebn oder gesperrt werden So lassen sich je nach den Erfordernissen unterschied Betriebsweisen erreichen.

Einβvorteilhafte Einrichtung für die Kompensation nac teiliger Einflüsse bei einer Richtungsumkehr weist ei Schaltung mit wenigstens einem Impulsgenerator zur

Erzeugung eines Korrektur-Impulses in Abhängigkeit vo Größe eines von der numerischen Steuerung gelieferten Spannungs-Signals für die Vorschubgeschwindigkeit in einer Achse und mit einem Addierglied auf, durch das gebildete Korrektur-Impulses dem Spannungs-Signal hin fügbar ist. Es ist dabei ein entsprechender Eingang f das Spannungs-Signal und anschließend an das Addiergl ein Ausgang für das kombinierte Signal vorhanden.

Im einzelnen bestehen für die Ausbildung der Einricht verschiedene Möglichkeiten. Insbesondere enthält sie eine Vorschubachse einen Impulsgenerator und eine Log für die VorZeichenbildung. Weiterhin kann es aber auc so sein, daß für eine Vorschubachse zwei Impulsgenera vorhanden sind, von denen der eine zur Bildung eines positiven Spannungs-Impulses und der andere zur Bildu eines negativen Spannungs-Impulses eingerichtet ist.

Die Einrichtung kann insbesondere als Einbaueinheit ausgebildet sein, die anstelle einer vorhandenen unmi baren Verbindung zwischen der numerischen Steuerung u einem Glied wenigstens eines Vorschubantriebes, namen einem Servoverstarker bzw. Lage-Regelverstärker, einf ist.

Die Erfindung ermöglicht eine Kompensation nachteilig Nichtlinearitäten, ohne daß vorhandene Einrichtungen verändert werden müssen. Die Beschreibung der jeweili Kontur, d.h. ihre Programmierung, kann in üblicher We erfolgen. Es lassen sich somit auch vorhandene Steuer nachträglich ohne Schwierigkeiten mit der erfindungsg mäßen Einrichtung ausstatten.

Das der Einrichtung von der numerischen Steuerung zug führte Spannungs-Signal (Geschwindigkeits-Signal) änd sich im zeitlichen Bereich der Richtungsumkehr nur

langsam. Es kann schwanken oder mit einer Unruhe behaf sein, die aus dem Regelvorgang und aus elektromagnetis Stδrbeeinflussung herrührt. Vorteilhaft enthält die Einrichtung deshalb ein Filter, namentlich ein Tiefpaß- Filter, durch das das Spannungs-Signal geglättet bzw. ein arithmetischer Mittelwert desselben gebildet wird. Hierdurch ist eine besondere Sicherheit gegeben, um Fehlfunktionen bei der Signalverarbeitung zu vermeiden.

Die Einrichtung enthält insbesondere Komparatoren, in denen die Eingangsspannung mit Referenzspannungen ver¬ glichen wird. Dadurch gebildete Signale werden für die Impulserzeugung verwendet.

Der Korrektur-Impuls ist vorteilhaft in seiner Breite (Zeitdauer) und /oder seiner Höhe (Amplitude) einstellb Dazu kann die Einrichtung geeignete EinStellglieder enthalten. Vorteilhaft enthält die Einrichtung Elemente mittels derer zumindest die Höhe des Korrektur-Impulses je nach den Gegebenheiten oder einem augenblicklichen Zustand in einer wenigstens annähernd vorgebbaren Weise so verändert oder angepaßt wird, daß sich ein möglichst optimales Ergebnis einstellt.

Insbesondere enthält die Einrichtung Elemente, mittels derer der Korrektur-Impuls in seiner Höhe in Abhängigke von einer Größe veränderbar ist, die der Belastung des Vorschub-Antriebs bei konstanter Geschwindigkeit propor tional ist. Dabei läßt sich die Einrichtung vorteilhaft so ausgestalten, daß ggfs. vorhandene Einflüsse von Beschleunigung bzw. Verzögerung kompensiert werden.

Die Einrichtung kann einen Eingang für eine Hilfsspannu enthalten, mittels derer sich bestimmen läßt, ob ein Korrektur-Impuls abgegeben werden soll oder nicht.

Vorteilhaft ist die Einrichtung so ausgebildet, daß si für beide Vorschubachsen entsprechende Korrektur-Impul liefern kann. Es kann aber auch Fälle geben, in denen eine solche Einrichtung nur für eine Achse vorhanden z sein braucht.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfind ergeben sich aus der nachstehenden, in vollem Umfang z Offenbarung der Erfindung gehörenden Erläuterung von A führungsbeispielen, aus der zugehörigen Zeichnung und aus den Ansprüchen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung Es zeigen:

Fig. 1 schematisch die Bearbeitung einer kreisförmige Kontur,

Fig. 2 als Beispiel eine Werkzeugmaschine, mit der gekrümmte Konturen erzeugt werden können,

Fig. 3 das Schema eines einer numerischen Steuerung zugeordneten Lageregelkreises mit unterlagerte Geschwindigkeitsregelkreis,

Fig. 3a einen Teil des Scheines nach Fig. 3 in einer abgewandelten Ausführung,

Fig. 4 eine Einrichtung zur Kompensation von Nichtlin ritäten beim Wechsel der Vorschubrichtung,

Fig. 4a eine andere Ausführung einer solchen Einrichtu und

Fig. 5 bis 7 Diagramme zur Veranschaulichung des Verf rens und der Einrichtung.

In Fig. 1 ist die Herstellung bzw. Bearbeitung einer Öffnung L mit kreisförmiger Kontur K in einem Werkstück W mittels eines rotierenden Werkzeuges F, beispielweise eines Scha tfräsers od.dgl., veranschaulicht. Die Bahn B, auf der sich die Mitte des Werkzeuges F bei der Bearbeitung bewegen soll, ist dementsprechend ein Kreis der strichpunktiert eingezeichnet ist. Die gekrümmte Bahnbewegung des Werkzeuges F wird durch die rechtwinkl zueinander verlaufenden Bewegungen zweier Schlitten ode entsprechender Teile einer Werkzeugmaschine erzeugt. Mi den Buchstaben v _x und v _y sind die Geschwindigkeiten dieser Teile in den Koordinatenrichtungen oder Achsen X und Y an dem betreffenden Ort bezeichnet. Die Resultier de ist Vr .

Am Punkt O ist die Geschwindigkeit in der X-Achse Null. Sie wechselt hier von einem positiven zu einem negative Wert, während die Geschwindigkeit in der Y-Achse einen Maximalwert hat. Am Punkt W ist die Geschwindigkeit in der X-Achse ebenfalls wieder Null, nur daß hier der Wechsel vom negativen zum positiven Wert erfolgt. Entsp chendes gilt für die Geschwindigkeit in der Y-Achse an den Punkten N und S, wo jeweils die Geschwindigkeit in der X-Achse einen Maximalwert hat.

Bearbeitungsvorgänge mit Bewegungsabläufen, wie sie vorstehend in Verbindung mit Fig. 1 erläutert wurden, können auf unterschiedlichen Maschinen und mit Werkzeug verschiedener Art durchgeführt werden. Als Beispiel sei eine Fräsoperation auf einer numerisch gesteuerten Bohr und Fräsmaschine genannt, wie sie weitgehend schematisc in Fig. 2 gezeigt ist.

Auf einem Bett 1 ist ein Ständerschlitten 2 in Richtung der X-Achse mittels Antriebs horizontal verschiebbar. A dem vom Schlitten 2 getragenen Ständer 3 ist ein Spinde

kästen 4 mittels Antriebs in der Y-Achse in vertikaler Richtung verschiebbar. Im Spindelkasten 4 ist eine drehend antreibbare Arbeitsspindel 5 gelagert, die am vorderen Ende eine Werkzeugaufnahme aufweist. Durch Bewegungen in den beiden Achsen X und Y kann das in die Arbeitsspindel 5 eingesetzte Fräswerkzeug od.dgl. auf einer gekrümmten Bahn geführt werden.

Fig. 3 veranschaulicht ein Gerätebild einer an sich bekannten numerischen Steuerung und eines Lage-Regelkre ses mit unterlagertem Geschwindigkeits- und Stromregel¬ kreis für zwei Achsen X und Y. Dabei ist die eigentlich Steuerung mit einem von strichpunktierten Linien umgren ten Feld NC bezeichnet. Sie enthält eine nicht gezeigte lediglich durch einen Pfeil angedeutete Eingabeeinheit für Informationen in Form codierter, auf einem Datenträ gespeicherter Signale mit Decoder für dieselben, einen Interpolator 11, der Soll-Werte χ _s und y _s liefert, und für jede der beiden Achsen X und Y einen Vor- und Rück¬ wärtszähler 12 sowie einen Digital-Analog-Wandler 13.

Für jede der beiden Achsen schließen sich dann folgende Elemente an: ein Lage-Regelverstärker 14, ein Geschwin¬ digkeits-Regler 15, ein Strom-Regler 16 und ein Lei¬ stungsverstärker 17. Die AusgangsSpannung des letzteren wird jeweils einem Elektromotor 18 zugeführt, der über ein Getriebe 19 eine Spindel mit Mutter zum Bewegen des zugehörigen Schlittens 2 bzw. 4 od.dgl. drehen kann.

Mit der Zahl 8 ist ein einerseits mit dem Motor 18 und andererseits mit dem Strom-Regler 16 verbundener Strom- Sensor bezeichnet, der den jeweiligen Motor-Strom aufni und dem Strom-Regler 16 ein entsprechendes Signal zulei tet. Ein Tachogenerator 9 erfaßt die Drehzahl der Aus¬ gangswelle des Motors 18 und gibt entsprechende Signale an den Geschwindigkeits-Regler 15. Di.e Verschiebungen

der Schlitten 2 und 4 werden jeweils durch ein inkremen tales oder absolutes Wegmeß-System 10 aufgenommen, das Signale an den zugeordneten Vor- und Rückwärtszähler 12 gibt.

Die Führungsgröße des Lage-Regelkreises wird im Hinblic auf ein inkre entales Wegmeß-System von der numerischen Steuerung NC in Form einer Impulskette erzeugt. Die Anzahl der Impulse ist ein Maß für den zu verfahrenden Weg Xs bzw. y _s und die Frequenz ein Maß für die Soll- Geschwindigkeit des betreffenden Schlittens od.dgl. Im Vor- und Rückwärtszähler 12 wird die Regelabweichung, d.h. die jeweils auftretende Differenz zwischen den von der Steuerung NC ausgegebenen und den vom inkrementalen Wegmeß-System erfaßten Impulsen gebildet.

Der Lageregler kann ein proportionales, ein proportional integrales oder proportional-integral-differentiales Verhalten haben. Der hier angenommene Proportional- Regler verstärkt die Lage-Regelabweichung und bildet den Sollwert für den unterlagerten Geschwindigkeits-Regel¬ kreis, dem seinerseits wieder der Stromregelkreis unter¬ lagert ist. Durch die Geschwindigkeitsrückführung und den Stromregler wird die Dynamik des Antriebs erheblich gesteigert.

Anstelle eines analog arbeitenden Lagereglers 14 kann auch ein digital arbeitender Lageregler vorhanden sein. Ein solcher ist dann vor dem Digital-Analog-Wandler 13 angeordnet und in die NC-Steuerung mit einbezogen, wie es Fig. 3a in dem betreffenden Teil zeigt.

In Fig. 4 ist eine vorteilhafte Ausführung einer Einrich tung zur Kompensation der in Systemen der beschriebenen Art auftretenden Nichtlinearitäten beim Wechsel einer Vorschubrichtung dargestellt.

An den Eingang E wird das von der NC-Steuerung geliefe Spannungs-Signal für die Vorschubgeschwindigkeit in de einen von beiden Achsen als Eingangs-Signal angelegt. Ausgang A der Einrichtung erscheint die Summe aus dem Eingangs-Signal und einem Korrektur-Impuls. Der letzte wird in einer bestimmten Situation erzeugt. Zum Erkenn dieser Situation erfährt das Eingangs-Signal die nachs hend erläuterte Verarbeitung.

Das Eingangs-Signal kann mit einer Unruhe behaftet sei Um Fehlfunktionen bei der Verarbeitung zu vermeiden, wird das Signal zunächst einem Filter 20 zugeführt, insbesondere einem Tiefpaß-Filter. Hier kann ein arith metischer Mittelwert gebildet werden. Das Signal gelan zu vier Schaltstufen 21, 22, 23 und 24 mit Komparatore in denen die gefilterte Eingangsspannung mit vier just baren Referenzspannungen verglichen wird.. Die letztere werden von Spannungsquellen 31, 32, 33 und 34 geliefer Die in den Schaltstufen mit den Komparatoren erzeugten Signale werden über entsprechende Leitungen einer Logi Einheit 35 zugeführt, in der eine Verarbeitung in der nachstehend erläuterten Weise erfolgt.

Von den erzeugten Schaltsignalen liegen zwei nahe bei Null. Sie lösen die Bildung eines jeweils gewünschten Korrektur-Impulses aus, und zwar abhängig davon, ob da Eingangs-Signal "fallend" oder "steigend" ist. Eine weitere Auslösung eines Impulses kann solange nicht erfolgen, bis durch eine hohe EingangsSpannung eines d beiden anderen Schaltsignale der Schaltstufen die Mögl keit zur Bildung bzw. Auslösung eines Korrektur-Impuls wieder freigegeben wird. In Verbindung mit den Figuren bis 7 wird dies noch weiter erläutert werden.

Die Bildung des jeweiligen Korrektur-Impulses geschieht in einem mit der Logik-Einheit 35 verbundenen Generator 36. Je nach dem Verlauf des Eingangs-Signals (am Eingan E) , d.h. je nachdem, ob dasselbe "fallend" oder "steige ist, wird entweder ein negativer oder ein positiver Korrektur-Impuls erzeugt. Beim Impulsgenerator 36 ist e Beispiel für einen erzeugten Impuls schematisch mit eingezeichnet. Der Korrektur-Impuls ist sowohl in der Breite (Zeitdauer) als auch in der Höhe (Amplitude) einstellbar. Dieser Korrektur-Impuls wird dann über einen von zwei Multiplikatoren 37 bzw. 37', der von der Logik 35 je nach den gegebenen Bedingungen bestimmt wir (0/+1 bzw. -1/0) , und über einen einstellbaren Abschwäc 38 bzw. 38' am Punkt SE zu dem unmittelbar herangeführt Eingangs-Signal addiert.

Eine Mehrfachauslösung eines Impulses wird verhindert durch die erwähnte, mittels der Komparatoren gebildete selbsttätige Sperre, die nur durch eine relativ hohe Eingangsspannung wieder aufgehoben werden kann, insbeso dere unter Benutzung eines Filters 20.

Eine Mehrfachauslösung eines Impulses kann erfindungsge auch durch eine Zeitfunktion, d.h. eine Begrenzung der Impulsausgabefrequenz, verhindert werden.

Mit den Buchstaben HE ist in Fig. 4 ein unmittelbar zum Logik-Element 35 führender Hilfseingang bezeichnet, übe diesen kann ein Signal zugeführt werden, mittels dessen unterschiedliche Betriebsweisen einstellbar sind. So kann durch ein solches Signal insbesondere die Bildung bzw. Auslösung eines Korrektur-Impulses grundsätzlich freigegeben oder gesperrt werden, je nachdem welche Bearbeitungsoperation mit der betreffenden Maschine durchgeführt werden soll.

In Fig. 4 ist in einem von strichpunktierten Linien umgrenzten Bereich R eine vorteilhafte zusätzliche bzw. ergänzende Ausgestaltung der Einrichtung dargestellt, die im einzelnen noch erläutert wird.

Um die Erfindung noch weiter zu veranschaulichen, wird nachstehend auf die Figuren 5 bis 7 Bezug genommen. In Fig. 5 ist eine in einer durch rechtwinklige Koordinat X und Y bestimmten Ebene verlaufende Kreisbahn darge¬ stellt, welche die Relativbewegung zwischen einem Werk oder einem Energiestrahl einerseits und einem Werkstüc andererseits angibt. Dazu zeigt Fig. 6 den Verlauf der theoretischen Geschwindigkeit über dem Winkel bzw. übe der Zeit in der X-Achse, der gleich dem Verlauf der Spannung des Geschwindigkeits-Sollwerts für den Antrie in der X-Achse ist (vgl. auch Fig. 2 und 3) .

Die Geschwindigkeit und damit die Spannung hat bei 0° und bei 180° den Wert Null, während sie bei 90° und be 270° ihren positiven bzw. negativen Maximalwert erreic Der Verlauf in der bei diesem Beispiel rechtwinklig zu X-Achse stehenden Y-Achse ist mit einer Verschiebung u 90° entsprechend.

Mit Pl, P2, P3, P4 sind Schaltschwellen bei den Schalt stufen 21, 22, 23, 24 (Fig. 4) bezeichnet. In Fig. 7 sind u.a. die Zustände von in der Logik 35 (Fig. 4) vorgesehenen Speichern und die Auslösungen von Korrekt impulsen veranschaulicht. Dabei sind mit den Linienzüg a _r b, c, d die Zustände von Speichern innerhalb der Logik 35 bezeichnet. Bei der Erläuterung sind der Einf heit halber auch solche Speicher selbst mit diesen Buchstaben benannt. Ein negativer und ein positiver Impuls IN bzw. IP ist im Verlauf der gestrichelten Lin KI gezeigt. Die jeweilige Vorbereitung für einen negat

bzw. einen positiven Impuls ist mittels der Linien vn bzw vp verdeutlicht.

Beginnend beim Winkel 0° nimmt die Geschwindigkeit in der X-Achse bis zum Scheitelwert bei 90° zu. Die Ausb dung der Einrichtung ist so getroffen, daß die Schalt schwellen Pl und P4 hierbei ohne Auswirkungen übersch ten werden, weil es sich um zunehmende Spannungswerte handelt. Erst bei abnehmender* Geschwindigkeit bzw. Spannung im Bereich von 90° bis 180° kommt es bei der Schwelle P4 zu einer Änderung im Speicher a. Die Lini vn deutet an, daß es sich um die Vorbereitung für die Abgabe eines negativen Korrekturimpulses handelt. Bei überschreiten der Schwelle Pl werden dann die Zuständ in den Speichern a sowie b und c geändert, und es wir der negative Korrekturimpuls IN ausgelöst. In dem gez ten Schema ist dies bei 180° dargestellt. Es kann abe auch zu einem anderen Zeitpunkt erfolgen,, wenn dies j nach den Gegebenheiten zweckmäßig ist. Der Speicher a kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück, wie di betreffende Linie erkennen läßt.

Im Bereich zwischen 180° und 360° ist der Ablauf der Vorgänge sinngemäß wie zwischen 0° und 180°, nur mit umgekehrtem Vorzeichen. Im Bereich zwischen 180° und 270° bleibt das Durchlaufen der Schwellen P2 und P3 o Wirkung. Zwischen 270° und 360° sind diese Schwellen wirksam. Dabei kommt es bei der Schwelle P3 zu einer Änderung im Speicher d, wie die zugehörige Linie zeigt Die Linie vp deutet an, daß es sich um die Vorbereitu für die Abgabe eines positiven Korrekturimpulses hand Beim überschreiten der Schwelle P2 ändern sich die Zustände in den Speichern d sowie b und c, und es wird der positive Korrekturimpuls IP ausgelöst. Damit ist wieder der Zustand zu Beginn des geschilderten Zyklus gegeben.

Die erläuterten Abhängigkeiten bei den Schwellen P4 und P3 als Vorbereitungen für einen negativen bzw. positiven Impuls verhindern eine unerwünschte Mehrfachauslösung eines Impulses, z.B. dann, wenn die Sollwertspannung von Störeinflüssen überlagert ist.

Die in Fig. 4 in dem Bereich R eingezeichnete Erweiterun bzw. Ergänzung der Einrichtung bietet die Möglichkeit, die Höhe des Korrekturimpulses in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebs des Schlittens od.dgl. bei konstan ter Geschwindigkeit zu ändern. Dazu wird vorteilhaft ein von der Stromaufnahme des Antriebsmotors abhängiges Signal benutzt, insbesondere ein Signal, das proportiona zur Stromaufnähme des Antriebsmotors ist.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführung weist folgende Element auf: einen Eingang ST für das besagte stromabhängige Signal, ein Tiefpaßfilter 40, ein Multiplikations-Elemen 44, einen einstellbaren Abschwächer 45 und einen Ausgang 50, der mit dem ,Impulsgenerator 36 der bereits erläutert Basis-Einrichtung verbunden ist, weiterhin einen Leitung weg 51, der mit der Basiseinrichtung an einer hinter dem Filter 20 liegenden Stelle verbunden ist und der zu einem Richtungsdetektor 52 sowie zu einem Differenzierer 43 führt. Der letztere ist einerseits über einen einstel baren Abschwächer 46 an einer Stelle 48 mit der vom Abschwächer 45 zum Ausgang 50 führenden Leitung und andererseits über einen Abschwächer 47 mit einer hinter dem Filter 20 liegenden Stelle 49 der Basis-Einrichtung verbunden.

Durch die Zustzeinrichtung R ist es möglich gemacht, die Höhe des Korrektur-Impulses proportional zur Belastung des Antriebsmotors zu ändern und dadurch eine noch weitergehende Verbesserung der Kompensation von Nicht-

linearitäten zu erreichen. Dabei wird in besonders vorteilhafter Weise berücksichtigt, daß die Stromaufnahme des Antriebsmotors bei veränderlichen Geschwindigkeiten auch Einflüsse von Beschleunigung bzw. Verzögerung ein¬ schließt. Deren Einfluß auf das stromabhängige Signal wird kompensiert, indem mittels der Elemente 52, 43, 44 von der Änderung des Geschwindigkeits-Wertes, somit der Beschleunigung bzw. Verzögerung, ein dazu proportionales Signal abgeleitet wird, das dem am Eingang ST zugeführten stromabhängigen Signal vorzeichenrichtig addiert wird.

Bei der in Fig. 4a gezeigten Ausführung sind diejenigen Elemente, die den betreffenden Elementen bei der Ausfüh¬ rung nach Fig. 4 entsprechen, mit den gleichen Bezugszah¬ len wie dort bezeichnet. Das dazu Gesagte gilt hier sinngemäß.

Die Bildung des jeweiligen Korrektur-Impulses geschieht bei der Ausführung nach Fig. 4a in einem von zwei an die Komparatoren 21, 22, 23, 24 angeschlossenen Generatoren 41, 42. Je nach dem Verlauf des Eingangs-Signals, d.h. je nachdem, ob dasselbe "fallend" oder "steigend" ist, wird entweder ein negativer oder ein positiver Impuls erzeugt. Bei den Impulsgeneratoren 41 und 42 ist jeweils ein Beispiel für den erzeugten Impuls schematisch mit ' eingezeichnet. Dieser Korrektur-Impuls wird dann in einem Summierer oder Addierer SE dem unmittelbar herange¬ führten Eingangs-Signal hinzugefügt.

In der vorstehenden Beschreibung ist zum Teil der Einfach heit halber lediglich eine Einrichtung zur Kompensation in einer Vorschubachse (X) erläutert worden. Falls auch eine Kompensation in einer zweiten Vorschubachse (Y) erwünscht ist, wie es für die Mehrzahl der praktischen Fälle zutrifft, so wird dafür die Einrichtung entspre¬ chend vorgesehen.

Ungeachtet einer einfachen oder doppelten Ausführung wird die Einrichtung vorteilhaft als Einbaueinheit ausgebildet, die an der entsprechenden Stelle der Steue¬ rung bzw. Regelung eingefügt werden kann. Dies ist insbesondere eine Stelle zwischen dem Ausgang der nume¬ rischen Steuerung und den Elementen der Lageregelung, wie sie in Fig. 2 jeweils bei der Zahl 7 angedeutet ist.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zuläßt, für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden.