DE1018967B

DE1018967B - Automatic control for flame cutting machines for automatic cutting of any shaped pieces from plates

Info

Publication number: DE1018967B
Application number: DEE10005A
Authority: DE
Inventors: Guenther Ziegler
Original assignee: WILHELM EBERLE DIPL ING
Current assignee: WILHELM EBERLE DIPL ING
Priority date: 1954-12-20
Filing date: 1954-12-20
Publication date: 1957-11-07

Description

Selbsttätige Steuerung für Brennschneidmaschinen zum selbsttätigen Ausschneiden beliebiger Formstücke aus Platten Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Steuerung für Brennschneidmasehinen zum selbsttätigen Ausschneiden beliebiger Formstücke aus Platten, bei welcher entsprechend der Schnittrichtung und -geschwindigkeit des Werkzeuges die Geschwindigkeiten der Vorschubmotoren des Längs- und Querwagens durch elektrische Komponentenzerlegung sinus- und cosinusförmi:g gesteuert werden.Automatic control for flame cutting machines for automatic Cutting out any shaped pieces from panels The invention relates to a automatic control for flame cutting machines for automatic cutting any shaped pieces made of plates, in which according to the cutting direction and speed of the tool the speeds of the feed motors of the Longitudinal and transverse carriages through electrical component splitting sine and cosine shape: g being controlled.

Es sind Brennschneidmaschinen mit mechanischer Komponentenzerlegung bekanntgeworden, bei welchen die Schneidbewegungeneines Werkzeuges durch entsprechende Verschiebung des Längs- und Querwagens mittels eines mit einer Laufrolle auf dem Maschinentisch lastenden Antriebsmotors bewerkstelligt werden, wobei dessen Steuerung durch eine fotoelektrische oder mechanische Abtastvorrichtung für die Musterschablone beeinflußt wird. Das Andruckgewicht der Laufrolle stellt jedoch an den Ecken einer auf dem Maschinentisch haftenden Schnittzeichnung (Musterschablone) eine zu stark schleudernde Masse dar, so daß ungenaue Schnitte des Werkzeuges auftreten können. Bei Verkleinerung des Andruckgewichtes rutscht die Laufrolle an den Ecken der Zeichnung. Außerdem wird die Schnittzeichnung bei mehrmaligem Überlaufen durch die Laufrolle stark beschädigt. Man hat deshalb auch schon versucht, die Laufrollen auf Walzen abrollen zu lassen, deren Enden mit den Laufrädern der Wagen gekuppelt sind. Wegen der nicht zu umgehenden Beschränkung des Maschinengewichtes konnte auch dieser Vorschlag nicht befriedigen.They are flame cutting machines with mechanical component dismantling become known, in which the cutting movements of a tool by corresponding Displacement of the longitudinal and transverse carriages by means of a with a roller on the Machine table onerous drive motor can be accomplished, with its control by a photoelectric or mechanical scanning device for the template being affected. The contact weight of the roller is, however, at the corners of a Sectional drawing (sample template) adhering to the machine table is too strong slingshot mass, so that inaccurate cuts of the tool can occur. When the contact weight is reduced, the roller slides at the corners of the drawing. In addition, the cross-section will be drawn if the roller runs over it several times badly damaged. For this reason, attempts have already been made to place the rollers on rollers to let unroll, the ends of which are coupled to the wheels of the car. Because the inevitable limitation of the machine weight could also be this suggestion not satisfy.

Durch die Erfindung werden die Mängel der früheren Ausführungen beseitigt. Es wird das Wesen der Erfindung darin gesehen, daß die Spannungen der Vorschulmotoren für den Längs- und Querwagen durch ein induktiv bee.influßtes Spulensystem gesteuert werden, das aus zwei feststehenden und um 90° zueinander versetzt angeordneten Spulenpaaren und aus einer drehbaren von einer Wechselspannung gespeisten Spule besteht, die entsprechend ihrer Winkellage gegenüber den feststehenden Spulen in diesen Teilspannungen erzeugt, die den Sinus- und Cosinuswerten der Speisespannung entsprechen. Die Einstellung der Schnittgeschwindigkeit erfolgt entweder durch Veränderung der die drehbare Spule speisenden Wechselspannung oder durch Veränderung der aus den feststehenden Spulenpaaren abgenommenen sinus-und cosinusförmigen Teilspannungen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die drehbare Spule des Spulensystems durch eine mechanische oder photoelektrische Abtasteinrichtung entsprechend dem Verlauf der Musterschablone selbsttätig gesteuert. Die Einzelheiten der Erfindung gehen aus den Ansprüchen hervor und sind in der Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig.1 ein schematisches Schaubild der Brennschneidmaschine, bei welcher die Spannungen der Vorschubmotoren für den Längs- und Querwagen durch ein induktiv beeinflußtes Spulensy stem gesteuert werden, dessen drehbare Spule durch eine mechanische oder photoelektrische Abtasteinrichtung ihrerseits selbsttätig gesteuert wird; Fi,g. 2 ein Blockschema für den Zweimotorenantrieb durch Steuerung mittels nur eines elektrischen Komponentenzerlegers, Fig.3 das Schema eines den elektrischen Komponentenzerleger darstellenden induktiven Variometers und Fig. 4 die 90gradige konstant bleibende Winkelverstellung des Schleiferpaares eines Widerstandsvariometers in jeder Drehstellung.The invention overcomes the shortcomings of the earlier embodiments. The essence of the invention is seen in the fact that the voltages of the preschool motors for the longitudinal and transverse carriages controlled by an inductively influenced coil system that consists of two fixed coil pairs offset from one another by 90 ° and consists of a rotatable coil fed by an alternating voltage, the according to their angular position with respect to the stationary coils in these partial voltages which correspond to the sine and cosine values of the supply voltage. The setting the cutting speed is done either by changing the the rotatable spool feeding AC voltage or by changing the one from the fixed coil pairs removed sinusoidal and cosinusoidal partial voltages. In further development of the invention is the rotatable coil of the coil system by a mechanical or photoelectric scanning device according to the course of the pattern template automatically controlled. The details of the invention are set out in the claims and are explained in more detail in the description with reference to the drawing. In the drawings the subject matter of the invention is shown for example, namely Fig.1 a schematic diagram of the cutting machine, in which the voltages the feed motors for the longitudinal and transverse carriages by an inductively influenced Spulensy system are controlled, the rotatable coil by a mechanical or photoelectric scanning device itself is controlled automatically; Fi, g. 2 shows a block diagram for the two-motor drive through control by means of only one electric Component breaker, Fig. 3 the diagram of the electrical component breaker representative inductive variometer and FIG. 4 the 90 degree constant Angular adjustment of the pair of sliders of a resistance variometer in every rotary position.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, besteht die Brennschneidmaschine im wesentlichen aus dem durch einen Motor 12 mittels einer Laufrolle 16 auf der Längsbahn 18 bewegten Längswagen 19 und dem auf dessen Brücke mittels des Motors 13 und seiner Laufrolle 17 beweglichen Querwagen 20. Dieser Querwagen 20 trägt außer einer photoelektrischen oder mechanischen Abtasteinrichtung 11 für auf dem Maschinentisch 24 sich befindliche Musterschablonen 25,26 und gleichzeitig das Brenuschneidwerkze@ug 21 für das von diesem zu bearbeitende Werkstück 22, das aus einem metallischen oder nichtmetallischen Baustoff bestehen kann. Das mit der Abtasteinrichtung 11 zusammenarbeitende und die Vorschuhmotoren steuernde induktive Spulensystem 10 befindetsich ebenfalls am Querwagen 20.As can be seen from Fig. 1 and 2, the cutting machine consists essentially of the longitudinal carriage 19 moved by a motor 12 by means of a roller 16 on the longitudinal track 18 and the cross carriage 20 movable on its bridge by means of the motor 13 and its roller 17 20 carries but a photoelectric or mechanical scanning device 11 for on the machine table 24 is located pattern templates 25,26 and simultaneously the Brenuschneidwerkze @ ug 21 for by this workpiece to be processed 22, which may consist of a metallic or non-metallic construction material. The inductive coil system 10, which cooperates with the scanning device 11 and controls the feed motors, is also located on the transverse carriage 20.

Die Motoren 12,13 für den Längs- und Querwagen 19,20 sind über das induktive Spu,lensystem 10 derart miteinander elektrisch gekuppelt, daß eine vorbestimmte Schnittgeschwindigkeit in die Längs- und Quergeschwindigkeit so aufgeteilt wird, daß die Teile geometrisch addiert wieder die erforderliche Schnittgeschwindigkeit und Schnittrichtungergeben. Hierbei wird von einer Bezugsspannung für die Längsrichtung ein Spannungswert entnommen, der die Größe U - sin (p und für die Ouerricbtu,ng die Größe U - cos 9p hat. Gemäß Fig. 3 besteht der Komponentenzerleger aus einem induktiven Spulensystem, bei welchem rechtwinklig zueinander stehende Spulen (Sekundärkreise), vorliegendenfalls vier Spulen paarweise gegenüberlegend, jeweils den Spannungsabgriff mit einem Spannungswert von UL = U - ü - sincp (ii = Übersetzungsverhältnis) für den hlotor 12 des Längswagens 19 und von LTp=U#Ü#cos(P für den Motor 13 des Querwagens 20 darstellen.The motors 12,13 for the longitudinal and transverse carriage 19,20 are the inductive SPU cell system 10 being electrically coupled to each other that a predetermined cutting speed is divided in the longitudinal and lateral velocity so that the parts added geometrically again the required cutting speed and cut direction. Here, a voltage value is taken from a reference voltage for the longitudinal direction, which has the size U - sin (p and for the Ouerricbtu, ng the size U - cos 9p. According to FIG standing coils (secondary circuits), in the present case four coils opposite each other in pairs, each the voltage tap with a voltage value of UL = U - ü - sincp (ii = transmission ratio) for the rotor 12 of the longitudinal carriage 19 and of LTp = U # Ü # cos (P for represent the motor 13 of the cross carriage 20.

Im Feld der Spulen ist eine an eine Wechselstromquelle L? angelegte drehbare Spule (Primärkreis) vorgesehen, deren Winkelstellung 7,# zur Horizontalachse den Stromfloß der Sekundärkreise für den Langs-und Querwagen bestimmen, wobei die gleichen Verhältnisse zwischen Abtastein.richtung und Musterkurve bzw. zwischen Werkzeug und Werkstück gegeben sind.In the field of the coils one is connected to an alternating current source L? applied rotatable coil (primary circuit) provided, its angular position 7, # to the horizontal axis determine the current flow of the secondary circuits for the longitudinal and transverse carriages, with the same relationships between scanning device and pattern curve or between Tool and workpiece are given.

Die drehbare Spule des Spulensystems (Fig.3) kann mit einer photoelektrischen oder mechanischen Abtasteinrichtung (Fadenkreuz) für die Musterschablone gekuppelt sein, die dann verhältnisgleich und im gleichen Drehsinn gesteuert werden muß.The rotatable coil of the coil system (Fig.3) can be equipped with a photoelectric or mechanical scanning device (crosshair) for the sample template coupled be, which must then be controlled proportionally and in the same direction of rotation.

Erfindungsgemäß können die Teilspannungen der Vorschubmotoren für die Längs- und Querwagen einer Mehrzahl von Brennschneidinaschinen .einem gemeinsamen induktiven Spulensystem 10 einer Muttermaschine entnommen werden, so daß untereinander verhältnisgleiche und gleichgerichtete Schnittrichtungen- und -geschwindigkeiten sämtlicher Maschinen durch Steuerung einer einzigen Abtasteinrichtung erfolgen.According to the invention, the partial voltages of the feed motors for the longitudinal and transverse carriages of a plurality of flame cutting machines .a common one inductive coil system 10 are taken from a parent machine, so that among each other Relative and rectified cutting directions and speeds all machines are carried out by controlling a single scanning device.

Zwischen den Motoren 12 und 13 und dem Spulensystem 10 können Verstärker 14, 15 (Fing. 2) eingeschaltet sein.Between the motors 12 and 13 and the coil system 10 can amplifiers 14, 15 (finger 2) must be switched on.

Mit der Brennschneidmaschine gemäß der Erfindung können folgende wichtige Schneidmöglichkeiten durchgeführt werden 1. Schneiden nach Zeichnung durch entsprechende Betätigung des Spulensystems 10 mittels Fadenkreuz, das von Hand geführt wird; 2. Schneiden nach Zeichnung mittels photoelektrischer Abtastung; 3. Schneiden nach Schablonen mittels fühlergesteuerter Abtasteinrichtung; 4. Schneiden nach Anriß auf der zu schneidenden Platte durch Bewegen des Spulensystems 10 von Hand.With the cutting machine according to the invention, the following important Cutting options are carried out 1. Cutting according to drawing by appropriate Actuation of the coil system 10 by means of cross-hairs, which is guided by hand; 2. Cutting according to drawing by means of photoelectric scanning; 3. Cutting after Templates by means of a sensor-controlled scanning device; 4. Cutting according to the scribe on the plate to be cut by moving the coil system 10 by hand.

Die Erfindung beschränkt sich indessen nicht nur auf die gezeigten Ausführungsformen, sondern es könnte gegebenenfalls auch ein Widerstandsvariometer mit um 90° versetzten Schleifern zur Steuerung verwendet werden (Fig.4).The invention is not limited to those shown Embodiments, but it could optionally also be a resistance variometer can be used for control with grinders offset by 90 ° (Fig. 4).

Claims

PATENT CLAIMS 1. Automatic control for flame cutting machines for automatic cutting out helieb, iger shaped pieces from plates, that is, according to the cutting direction and speed of the tool, the speeds of the feed motors of the longitudinal and transverse carriages are controlled sinusoidally and cosinusoidally by electrical component decomposition, characterized in that The voltages of the feed motors for the longitudinal and transverse carriages are controlled by an inductively influenced coil system, which consists of two fixed pairs of coils arranged offset by 90 ° and a rotatable coil fed by an alternating voltage, which according to its angular position relative to the fixed coils in these partial voltages are generated which correspond to the sine and cosine values of the supply voltage. ?. Control according to Claim 1, characterized. that the cutting speed is set either by changing the alternating voltage feeding the rotatable coil or by changing the sinusoidal and cosinusoidal partial voltages taken from the stationary coil pairs. 3. Control according to claim 1 and 2, characterized in that the rotatable coil of the coil system is automatically controlled by a mechanical or photoelectric scanning device according to the course of the pattern template. Documents considered: German Patent Nos. 538473, 690284, 692920-, French Patent No. 1020475; "Autoinatology, basics of the self-control of manufacturing machines" by Wolfgang Schmid, 1952, pp. 79, 180 to 186, 194, 195, 198 to 201, 276.