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Photoelektrischer Geber zum Verfolgen einer zu kopierenden Kontur
Die Erfindung betrifft einen photoelektrischen Geber zum Verfolgen einer zu kopierenden Kontur, für Photokopiersteuereinrichtungen von Industrieanlagen, beispielsweise Brennschneidemaschinen, mit einem Haupt-und einem Zusatzlichtstrom, die jeweils eine Information hinsichtlich der Lage der zu kopierenden Kontur, sowie deren bevorstehende Änderung enthalten, wobei diese Lichtströme durch zwei exzentrisch angeordnete Modulationselemente eines Drehmodulators abgetastet werden und auf photoelektrische Einrichtungen einwirken, die die Lichtströme in elektrische Steuersignale für die Stellmechanismen der Photokopiersteuereinrichtungen umwandeln.
Bei bekannten photoelektrischen Gebern werden der Haupt-und der Zusatzlichtstrom, die jeweils eine Information hinsichtlich der Lage der zu kopierenden Kontur sowie deren bevorstehende Änderung enthalten, durch zwei exzentrisch angeordnete Modulationselemente eines Drehmodulators abgetastet und gelangen auf zugeordnete photoelektrische Einrichtungen, die die Lichtströme in elektrische Steuersignale der Stellmechanismen der Photokopiereinrichtungen (s. z. B. einen UdSSR-Urheberschein Nr. 199227) verwandeln.
Die beschriebene exzentrische Anordnung der Modulationselemente in den genannten Gebern lässt nur die bevorstehende Änderung der Lage der zu kopierenden Kontur beurteilen und enthält keine Aussage über deren Änderung in einem Koordinatensystem. Darüber hinaus müssen die photoelektrischen Einrichtungen bei diesen photoelektrischen Gebern verschiedene Konstruktionen für jeden der Lichtströme aufweisen, denn der Haupt-ebenso wie der Zusatzlichtstrom gelangen unmittelbar auf die photoelektrischen Einrichtungen.
Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der obgenannten Nachteile.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen photoelektrischen Geber zum Verfolgen der zu kopierenden Kontur, der für die Photokopiersteuereinrichtungen der Industrieanlagen, beispielsweise Brennschneidemaschinen, vorgesehen ist, zu schaffen, der eine Aussage über die Änderung der Lage der zu kopierenden Kontur in Koordinaten ermöglicht und bei Photokopiereinrichtungen mit unterschiedlichem dynamischem Verhalten eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Achsen der Modulationselemente des Modulators in eine durch dessen Drehachse verlaufende Ebene und auf einer Seite dieser Achse liegen.
Zum Einsatz von photoelektrischen Einrichtungen gleicher Bauart in einem photoelektrischen Geber ist es zweckmässig, dem Modulator in Richtung der Lichtströme eine Einrichtung zum Aufteilen des Haupt-und Zusatzlichtstromes auf die photoelektrischen Einrichtungen nachzuschalten.
Die Einrichtung zum Aufteilen des Haupt- und Zusatzlichtstromes auf die photoelektrischen Einrichtungen ist vorzugsweise in Form eines Spiegels mit einer zentralen Öffnung zum Durchlassen des Hauptlichtstromes versehen und gegen die Achsen der Modulationselemente geneigt angeordnet.
Vorzugsweise sind die Modulationselemente des Modulators als Sammellinsen ausgebildet und die
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reflektiert worden ist, auf die photoelektrische Einrichtung --16-- auf. Da die Genauigkeit der Photokopiereinrichtungen von der Breite der Kopierzone abhängig ist, wird die Entfernung von der
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--10-- des Modulators --5-- bis- bis zum Mittelpunkt der Öffnung --8-- durch das dynamische Verhalten der Photokopiereinrichtungen bestimmt, während der erforderliche Grad der automatischen Geschwindigkeitsänderung je nach dem Krümmungswert der zu kopierenden Kontur --13-- und der zulässige Beschleunigungswert beim Kopieren der Winkel vom dynamischen Verhalten der Photokopiereinrichtungen abhängen.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des photoelektrischen Gebers bei Änderung der Lage der zu kopierenden Kontur-13-in x, y-Koordinaten (Fig. 4, 5, 6) näher betrachtet.
Die Fig. 4 zeigt das Kopieren einer zur y-Koordinate parallel verlaufenden Geraden der zu kopierenden Kontur-13-. Der durch die Öffnung --7-- gelangenden Lichtstrom trifft auf die photoelektrische Einrichtung-15-, die das Hauptsignal-23-erzeugt (auf der Abszissenachse wird die Zeit-t-und auf der Ordinatenachse die Stromstärke-J-aufgetragen), während der
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Arbeitsgeschwindigkeit.
Die Fig. 5 zeigt das Kopieren bei Koordinatenänderung der Lage der zu kopierenden Kontur - -13-- in Richtung nach rechts, und die Fig. 6 bei Koordinatenänderung der Lage der zu kopierenden Kontur--13--in Richtung nach links. In diesen Fällen weisen die Signale--23 und 24--eine Phasenverschiebung um den Winkel o auf, der zur automatischen Geschwindigkeitsänderung ausgenutzt wird.
Die Arbeitsweise des photoelektrischen Gebers nach der zweiten Ausführungsvariante (Fig. 3) ist der oben beschriebenen Arbeitsweise des Gebers nach der ersten Ausführungsvariante (Fig. l) ähnlich.
Auf die zu kopierende Kontur--13'-- (Fig. 3) werden zwei in bezug auf die Drehachse des
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--5-- konzentrischKontur --13'-- und dem Beleuchtungsgerät angeordnet ist, von den Sammellinsen-19 und 20-projiziert. Der von dieser Kontur reflektierte Hauptlichtstrom-11-trifft auf die photoelektrische
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--12-- aufVerhalten der Photokopiereinrichtungen bestimmt.
In beiden Ausführungsvarianten der Erfindung wandeln die photoelektrischen Einrichtungen - -15, 16 und 15', 16'-- die Lichtströme in einen elektrischen Wechselstrom um, dessen Frequenz durch die Drehgeschwindigkeit des Modulators --5-- bestimmt ist, während die Phase einer seiner Flanken die Neigung der zu kopierenden Kontur--13 und 13'--im gewählten Koordinatensystem kennzeichnet.
Der Einsatz des vorliegenden photoelektrischen Gebers bei Brennschneidemaschinen gestattet es, den technologischen Prozess für das Brennschneiden von Metall zu optimieren, denn es ergibt sich die Möglichkeit, die zur stufenlosen automatischen Geschwindigkeitsänderung in Abhängigkeit vom Krümmungswert der zu kopierenden Kontur erforderlichen Signale zu erzeugen, d. h. das Metall mit einer Maximalgeschwindigkeit für die gegebene Blechdicke zu schneiden und die Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Krümmungswert der zu kopierenden Kontur stufenlos zu reduzieren. Jedoch erfordern die Optimierungsbedingungen für die Parameter des Schneidens verschiedene Verhältnisse der Geschwindigkeitsänderung bei den Winkeln der zu kopierenden Kontur in Abhängigkeit von deren Krümmung.
Der erfindungsgemässe photoelektrische Geber gestattet es, diese Aufgabe dadurch zu lösen, dass man einen Phasenvergleich zwischen dem Haupt-und dem Zusatzsignal anstellt und bei Überschreiten durch das Differenzsignal eines vorhin festgelegten kritischen Wertes die Geschwindigkeit der Photokopiereinrichtungen regelt, wodurch die Kopiergenauigkeit, die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer der Brennschneidemaschinen erhöht wird.
Darüber hinaus gestattet es der erfindungsgemässe photoelektrische Geber, die zusätzliche, beispielsweise für die Steuerung beim Brennschneiden von Metall erforderliche Information zu lesen. Zu
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diesem Zweck belässt man in der Zeichnung zusätzliche Striche, die durch den Lichtstrom des Zusatzsignals abgelesen werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Photoelektrischer Geber zum Verfolgen einer zu kopierenden Kontur, für Photokopiersteuereinrichtungen von Industrieanlagen, beispielsweise Brennschneidemaschinen, mit einem Haupt-und einem Zusatzlichtstrom, die jeweils eine Information hinsichtlich der Lage der zu kopierenden Kontur, sowie deren bevorstehende Änderung enthalten, wobei diese Lichtströme durch zwei exzentrisch angeordnete Modulationselemente eines Drehmodulators abgetastet werden und auf photoelektrische Einrichtungen einwirken, die diese Lichtströme in elektrische Steuersignale für die Stellmechanismen
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der Modulationselemente (7, 8) des Modulators (5) in einer durch dessen Drehachse (10) verlaufende Ebene und auf einer Seite dieser Achse liegen.
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