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Einrichtung an fotoelektrisch gesteuerten NachformwerkzeugmasChinen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an fotoelektrisch gesteuerten Nachform-werkzeu:gmaschinen,
insbesondere Brennschneidmasc:hinen, die mit einer Abtastoptik und einem Abtastkörper
(Taster) ausgerüstet sind, der in Abhängigkeit von der Richtungsänderung der Musterkurve
im Tastpunkt von einem in ihm exzentrisch angeordneten Blendenspalt steuerbar ist.
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Es ist bereits bekannt, Bearbeitungseinrichtungen an Nachformwerkzeugmaschinen,
wie z. B. Brenn schneidwerkzeuge, vermittels fotoelektrischer Abtastgeräte durch
Abtasten. einer Musterkurve so zu steuern, daß die bearbeiteten Werkstücke eine
der Musterkurve entsprechende Form haben. Bei dieser Übertragung der Kontur von
der Musterkurve auf .das Werkstück muß die Maßzugabe für den Brennschnittverlust
berücksichtigt werden. Die Größe desselben ist eine Funktion des Durchmessers der
Schnei.dd.üsenbohrung. Die Größe der Schneiddüsenbohrung wird von der zu schneidenden
Blechstärke bestimmt.
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Bei Kopierfräsmaschinen ist es bekannt, einen an dein Umfang des Musters
entlanglaufenden Taster= kopf konisch auszubilden, so daß sich der Abstand zwischen
der Tasterachse und. der Musterkurve bei verschiedener Höheneinstellung des Tasterkopfes
ändert. Bei Verwendung eines Schablonenbandes ist es bekannt, eine Randelrolle des
Tasterkopfes auf der Innenseite oder der Außenseite des Schabslonenhandes zu führen.
Hierbei ist zu beriicksichtigen, daß bei den bekannten mechanischen Ausführungen
der Abstand von der Tasterachse zur Werkzeugachse nicht verändert wird. Bei fotoelektrisch
gesteuerten Nachformwerkzeugm.aschinen sind Einrichtungen zum Ausgleich von Abnutzungen
an Werkzeugen nicht bekannt.
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Bei der Einrichtung nach -der Erfindung ist der Blendenspalt des Tasters
quer zu der Exzentrizitätsrichtung einstellbar. Der Ausdruck »quer« ist nicht auf
eine Einstellung senkrecht zur Exzentrizitätsrichtung beschränkt.
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Damit kann die Musterkurve unabhängig von der Blechstärke des Werkstückes
entsprechend den Fertigmaßen. des Werkstückes hergestellt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Blendenspalt
in: einem im Abtastkörper verschiebbaren Schieber angeordnet. Die Schieberstellung
ist vorzugsweise an. einer Skala im Abtastkörper ablesbar. Die Skala kann so geeicht
sein, daß die für die einzelnen Schneiddüsen erforderliche Verstellung unmittelbar
abzulesen ist.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Ble:ndenspalt
des Abtastkörpers in Abhängigkeit von einem von einem anderen Blendenspalt übermittelten
Ionimandozeichen des Musters selbsttätig einstellbar: Vorzugsweise ist der Schieber
durch elektrische oder eIektromagnetische Mittel verschiebbar.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Blend@enspalt
in einem im Abtastkörper angeordneten Exzenterring vorgesehen.
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Die Erfindung ist nachstehend in einem Ausführungsl>eispiel beschrieben:
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 in räumlicher Darstellungein fotoelektrisches Kurvenabtastgerät
nach der Erfindung, Fig.2 in schaubildlicher Darstellung den erfindungsgemäß eingerichteten
Abtastkörper des Tasters in einer Arbeitsstellung, Fig. 3 die Darstellung nach Fig.2
in einer anderen Arbeitsstellung, Fig.4 eine schaubildliche Draufsicht auf einen
mit dein erfindungsgemäßen Abtastkörper ausgerüsteten Taster in einer der Fig.2
entsprechenden Arbeitsstellung, Fig. 5 eine Draufsicht auf den Taster nach Fig.
4 in einer der Fig.3 entsprechenden Arbeitsstellung, Fig. 6 eine Draufsicht auf
ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß eingerichteten Tasters, Fig.
7 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig.-6, während Fig. 8 eine Draufsicht
auf das Ausführungsbeispiel nach den Fi:g. 6 und 7 des erfindungsgemäßen Tasters
in einer anderen Arbeitsstellung wiedergibt.
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In Fig.l der Zeichnung ist ein photoelektrisches Kurvenabtastgerät
1 zur Steuerung von Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Brennsahneidmaschinen,
dargestellt.
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Das fotoelektrische Kurvenabtasbgerät 1 wird im wesentlichen durch
eine Abtastoptik 3, einen in zueinander senkrechten Richtungenx, y beweglichen Bildhalter
4, der .die aibzutasten!de Musterkurve 6 bzw. den diese aufweisenden Bildträger
7 hält und sowie durch einen Taster 5 gebildet und ist über ein (nicht dargestelltes
)
Steuerwerk mit dem Bearbeitungswerkzeug (Brenner 2) in Wirkverbindung.
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Die Abtastoptik 3 des Abtastigerätes 1 weist eine Leuchte 8 auf, von
der ein Lichtbündel mittels eines Kondensatorsystems 9 punktförmig auf das abzutastende
Negativ oder einen ähnlichen, auf dem Bildhalter 4 vorgesehenen Bildträger 7 geworfen
wird. Durch den Abtastliohtpunkt wird dabei jeweils ein Punkt 10 bzw. ein kleines
Teilstück der auf dem Bildträger 7 befindlichen Kurve 6 abgetastet und .durch ein
mikrooptisches System 11 vergrößert auf den einen Teil des Tasters 5 bildenden Abtastkörper
12 projiziert. Der Abtastkörper 12 ist mit Blendenspalten 13, 13ca ausgerüstet,
die jeweils exzentrisch zur Drehachse 16 des Tasters 5 vorgesehen sind. Der Blendenspalt
13 dient dabei zum Abtasten der Steuerkurve 6, während der Blendenspalt-13 a auf
Kommandozeichen bei Sonderfunktionen, z. B. beim Körnen, Fasenschneiden od. dgl.,
anspricht.
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Bei sich änderndem Lichtwert des Abtastlichtpunktes, d. h. bei Abweichung
desselben in der einen oder anderen Richtung von seiner Normaltangentialstellung
relativ zu Steuerkurve 6, wird :die Lichtschwankung durch den Blendenspalt 13 über
schrägstehende Spiegel oder Prismen14 einer Fotozelle15 übermittelt. Die Fotozelle
15 gibt die jeweiligen elektrischen Werte über einen (nicht dargestellten) Verstärker
nach dem (ebenfalls nicht dargestellten) Steuerwerk weiter, über das sowohl die
Steuerkurve 6 durch Verstellen des Bildhalters 4 bzw. der Blendenspalt 13 durch
Drehen des Tasters 5 um seine Achse 16 in die richtige Lage relativ zum Abtastlichtpunkt
gebracht werden, als auch dem Bearbeitungswerkzeug 2 eine entsprechende Marschrichtungsänderung
zugeführt wird. Da der Abtastlichtpunkt zwangläufig entlang der Steuerkurve 6 geführt
ist, wird ein Werkstück 17 mit den der Steuerkurve 6 entsprechenden Umrißformen
durch das Bearbeitungswerkzeug 2 ebenfalls zwangläufig in vergrößertem Maßstab hergestellt.
Die jeweilige an der Steuerkurve 6 abgetastete Marschrichtungsänderung, die dabei
zur Bearbeitung des Werkstückes 17 erforderlich ist, wird dem Werkzeug 2 durch im
Taster 5 ausgewertete Lichtschwankungsstuerimpulse fortlaufend übermittelt.
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Wie insbesondere den Fig.2 bis 5 der Zeichnung entnommen werden kann,
ist der Abtastkörper 12 des am Abtastgerät 1 vorgesehenen Tasters 5 derart eingerichtet,
daß wenigstens der Blendenspalt 13 desselben, der zum Abtasten -der Steuerkurve6
,dient, relativ zu seiner Exzentrizitätsrichtung ein bezug auf die Drehachse 16
des Tasters 5, in rechtwinkliger Richtung verstellbar ist. Da der Blendenspalt 13
während des Abtastvorganges dauernd mit dem Abtastlichtpunkt zusammenwirkt, können
durch seitliche Verstellung des Blen.denspalts 13 vermittels ein und derselben Steuerkurve
6 bzw. des diese aufweisenden Bildträgers 7 Werkstücke 17 mit Bearbeitungszugaben
veränderlicher Größe t hergestellt werden. Insbesondere bei Brennschneid-Nachformwerkzeugmaschinen
sind für Werkstücke 17 mit verschiedenen Wandstärken s veränderliche Bearbeitungszugaben
t erforderlich, da die jeweils verwendeten Brennschneiddüsen verschieden große Düsenbohrungen
aufweisen müssen.
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In Fig. 2 der Zeichnung ist die Normalstellung des Blendenspaltes
13 relativ zur Drehachse 16 des Tasters gezeigt, während in Fig.3 der Zeichnung
der Blendenspalt 13, rechtwinklig zu seiner Exzentrizitätsrichtung e um den
Betrag t der jeweiligen BearK-itungszugabe verstellt, dargestellt ist.
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Den Fig.4 und: 5 der Zeichnung kann entnommen werden, -daß. der rechtwinklig
zu seiner Exzentrizitätsrichtüng e verstellbare Blendenspalt 13 des mit dem Abtastkörper
12 versehenen Tasters 5 in einem Schieber 18 vorgesehen ist, der in Führungen 19
verschiebbar gehalten ist. Gemäß dem in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann der den Blendenspalt13 aufweisende Schidber18 durch eine Schraubenspindel
20 aus einer Normalstellung in den Führungen 19 verschoben werden. Die jeweilige
seitliche Verschiebung t ist dabei abhängig von der Größe der erforderlichen Bearbeitungszugaben
am Werkstück 17.
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Die Schraubenspindel 20 ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist,
an ihrem freien Ende mit einem Handrad 21 versehen und in einem mit Muttergewinde
versehenen Lagerbauteil 22 verstellbar ,gehalten.
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Erforderlichenfalls kann auch der Blendenspalt 13a, der zur Steuerung
von Sonderfunktionen vorgesehen ist, vermittels eines Schiebers od. dgl. verstellbar
vorgesehen werden.
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Eine weitere Möglichkeit zum Verstellen des Blendenspaltes 13 rechtwinklig
zur Exzentrizitätsrichtung e kann durch eine elektrisch oder elektromagnetisch bewirkte
Verstellvorrichtung erzielt werden, deren Blendenspalt auf Kommandozeichen6a anspricht
und -die Verstellung des Schiabers 18 selbsttätig vornimmt.
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Zweakmäßigerweise wird am Taster 5 bzw. an dem Abtastkörper 12 eine
Skala vorgesehen, auf welcher der jeweils eingestellte Wert der Verschiebung t des
Blendenspaltes 13 relativ zu seiner Exzentrizitätsrichtung e ablesbar ist.
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Wie aus den Fig: 6 bis 8 der Zeichnung hervorgeht, ist der den Blendenspalt
113 aufweisende Schieber 118 über einen mit einem Führungsschlitz 119 versehenen
Ring 112 derart gehalten, daß durch- Drehen eines exzentrischen Stellringes 120
um die Drehachse 16 des Tasters 5 der Schieber 118 und somit der in diesem vorgesehene
Blendenspalt 113 um den jeweiligen Betrag t relativ zur Achse 16 des Tasters 5 verstellt
wird. Der Blendenspalt 113 a, der auf Kommandozeichen anspricht, ist bei diesem
Ausführungsbeispiel mit konstantem Abstand vom Blendenspalt 113 im Schieber 118
vorgesehen. Durch diese Anordnung der Blendenspalte 113 und 113a im Schieber 118
werden beide Blendenspalte immer gleichzeitig verstellt. Der exzentrische Stellring
120 wird dabei über die Stellköpfe 121 verstellt, wobei der jeweilige Einstellwert
über eine aim Stellring 120 angeordnete Skala 123 in Verbirndung- mit einem auf
dem Ring 112 vorgesehenen Indexstrich 124 abgelesen werden kann.