DE1473877C - Profilprojektor fur spanabhebende Werk zeugmaschinen - Google Patents

Description

jektiv gestreckt verlaufenden Abbildungsstrahlengang angeordnet sind.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sowohl für die direkte Beobachtung als auch für die Schirmbildbeobachtung ein gemeinsamer Augenort im Abstand der deutlichen Sehweite für den Benutzer eingehalten werden kann, so daß die Beobachtung nicht nur ohne Kopfdrehung, sondern auch ohne Akkomodationsänderungen der Augen erfolgen kann.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Anordnung zu schaffen, bei der unter weitestgehender Beibehaltung der Bauform und der Baugröße eines üblichen Projektorgehäuses die Herstellung der Sitze für die Fassungen der beiden Baugruppen des Zwischenabbildungsobjektivs und die Justiervorrichtung sowie der Justiervorgang erheblich vereinfacht sind.

Erfindungsgemäß ist an einem Profilprojektor der anfangs genannten Art vorgesehen, daß die beiden Baugruppen des Zwischenabbildungsobjektivs in getrennten Fassungen gehalten sind, von denen die eine an einer unterhalb der einen Kante und die andere an einer oberhalb der gegenüberliegenden Kante des Bildschirmes am Projektorgehäuse angeordneten Halterung so befestigt ist, daß der Strahlengang zwisehen diesen beiden Baugruppen ungeknickt verläuft und den auf den Bildschirm gerichteten Strahlengang kreuzt.

Diese Anordnung erlaubt es, die Sitze für die beiden Objektiv-Baugruppen mit ein und demselben Werkzeug und ohne dabei die Aufspannung des Projektorgehäuses verändern zu müssen, herzustellen. Auch ist durch das Fluchten der beiden Halterungen eine einfache Montage und Justierung der beiden Baugruppen möglich.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Verlauf des gestreckt dargestellten Strahlenganges des Projektors,

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung die Bauteile der Projektionsvorrichtung und den Verlauf des Strahlenganges,

Fig. 3 eine Vorderansicht des Profilprojektors in seiner Verbindung mit einer Werkzeugmaschine,

Fig. 4 eine Seitenansicht zu Fig. 3, teilweise im Schnitt dargestellt.

Die Mittelachse des Projektionsstrahlenganges ist in den Figuren durch eine strichpunktierte Linie 1 markiert. Dieser Strahlengang 1 geht bei Durchlicht-Beleuchtung von einer Lichtquelle 2 (F i g. 1 und 2) aus und trifft dann auf die durch eine gestrichelte Linie 3 markierte Bearbeitungsebene. In dieser befinden sich, wie F i g. 3 zeigt, ein Werkstück 4 und, als Werkzeug, eine Schleifscheibe 5, die in Pfeilrichtung hin und her beweglich an der Werkzeugmaschine geführt ist. Die Konturen der in der Bearbeitungsebene befindlichen Teile werden durch die nachfolgend beschriebene Projektionsanordnung auf einen Bildschirm abgebildet, und an Hand einer dort in Form einer Schablone od. dgl. angebrachten Soll-Kontur kann die Bearbeitung des Werkstückes erfolgen.

Wie aus den Fig. 1, 2 und 4 erkennbar, folgen der Bearbeitungsebene 3 im Strahlengang 1 eine die Projektionsanordnung zur Bearbeitungsstelle hin abdeckende transparente Schutzscheibe 6 und ein in einen Glasklotz 7 eingebetteter teildurchlässiger Spiegel 8, der in an sich bekannter Weise dazu dient, in den Strahlengang 1 einen Strahlengang 9 einzulenken, der vermittels eines Spiegels 10 ein durch die gestrichelte Linie 11 angedeutetes Phantom des Werkzeuges abbildet. Über den teildurchlässigen Spiegel 8 kann weiterhin dann, wenn an Stelle der von der Lichtquelle 2 ausgehenden Durchlicht-Beleuchtung der Bearbeitungsebene 3 eine Auflicht-Beleuchtung dieser Ebene 3 erfolgen soll, ein von einer anderen Lichtquelle 12 (F i g. 1 und 2) ausgehender Auflicht-Beleuchtungsstrahlengang 13 zur Ebene 3 hin gelenkt werden. Es ist auch möglich, diesen Auflicht-Beleuchtungsstrahlengang durch Spiegel von der Lichtquelle 2 her zum teildurchlässigen Spiegel 8 zu lenken und in diesem Falle dann den direkt von der Lichtquelle zur Ebene 3 verlaufenden Strahlengang 1 zu unterbrechen.

Der also entweder von der Lichtquelle 2 oder der Lichtquelle 12 ausgehende, von der Ebene 3 her durch den teildurchlässigen Spiegel 8 hindurchtretende Strahlengang 1 tritt dann in ein aus zwei Bau-' gruppen 14 und 15 zusammengesetztes Zwischenabbildungsobjektiv 16 ein, dessen Anordnung so ist, daß sich die Ebene 3 in seiner Schärfenebene befindet. Das Objektiv 16 entwirft dann in der in den F i g. 1 und 2 durch eine gestrichelte Linie 17 markierten Ebene ein reelles Zwischenbild der in der Bearbeitungsebene 3 befindlichen Teile. Im Strahlengang zwischen der Baugruppe 15 und der Ebene

17 sind zwei den Strahlengang umlenkende Spiegel

18 und 19 angeordnet, die in Fig. 1 als Kreuzzeichen dargestellt sind. Der Zwischenbildebene 17 sind Wechselobjektive 20, 21 und 22 so zugeordnet, daß von dem jeweils in den Strahlengang 1 eingeschalteten Objektiv das Zwischenbild oder Teile von diesem, praktisch also das Bild der in der Bearbeitungsebene 3 befindlichen Teile, auf einem Bildschirm 23 entworfen wird. Die Wechselobjektive 20, 21 und 22 haben unterschiedliche Brennweiten, so daß das auf dem Bildschirm 23 sichtbare Bild der in der Bearbeitungsebene 3 befindlichen Teile in unterschiedlichen Vergrößerungsmaßstäben wiedergegeben werden kann. Der zwischen den Objektiven 20, 21 und 22 und dem Bildschirm 23 verlaufende Teil des Strahlenganges 1 wird durch zwei in ihn eingeschaltete Spiegel 24 und 25 umgelenkt, die in F i g. 1 wieder als Kreuzzeichen dargestellt sind.

Die den Strahlengang 1 umlenkenden Spiegel 18, 19, 24 und 25 geben die Möglichkeit, die Projektionsanordnung in einem relativ kleinen Gehäuse 26 (F i g. 3 und 4) unterzubringen, das bei seinem Anbau an eine Werkzeugmaschine 27 die erforderlichen Handhabungen an dieser Maschine nicht beeinträchtigt. Der die Werkzeugmaschine Bedienende kann, wie bereits bei einem vorgeschlagenen Profilprojektor verwirklicht, ohne wesentliche Änderung der Körper- und Kopfhaltung die Bearbeitungsstelle sowohl direkt als auch das von dieser auf dem Bildschirm 23 entworfene Bild betrachten.

Wie in F i g. 4 dargestellt, sind die die Baugruppen 14 und 15 des Zwischenabbildungsobjektivs 16 tragenden Fassungen 28 und 29 in Halterungen 30 bzw. 31 gelagert, von denen eine an der einen, die andere an der gegenüberliegenden anderen Seite des Bildschirmes 23 im Gehäuse 26 angeordnet ist. Der zwischen den Baugruppen 14 und 15 befindliche Teil des Strahlenganges 1 verläuft ungeknickt, und er

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kreuzt den zwischen dem Spiegel 25 und dem Bildschirm 23 verlaufenden Teil des Strahlenganges 1 (s. auch F i g. 2). In F i g. 1 ist zwischen die Baugruppen 14 und 15 in gestrichelten Linien ein Rechteck 23' eingezeichnet, das den Bildschirm andeutet und zugleich erkennen läßt, daß, in Abweichung von der Darstellung in Fig. 2, in welcher der zwischen den Baugruppen 14 und 15 befindliche Teil des Strahlenganges 1 nahe der einen Bildschirmkante verläuft, die Anordnung auch ohne weiteres so sein kann, daß dieser Strahlengang etwa im Mittenbereich des Bildschirmes verläuft.

In den Figuren ist dargestellt, daß die Mittelachse des zwischen den beiden Objektiv-Baugruppen 14 und 15 ungeknickt verlaufenden Strahlenganges gleichzeitig parallel zu einer Seitenkante und zur Ebene des Bildschirmes 23 verläuft (siehe die F i g. 1 und 2 bzw. die Fig.4). Abweichend hiervon können der Achsverlauf des Strahlenganges und die Stellung des Bildschirmes auch in anderen Relativlagen zueinander liegen. Beispielsweise könnte also die Ebene des Bildschirmes 23 gegenüber der Achse des Strahlenganges geneigt verlaufen.

Die Halterungen 30 und 31 fluchten zueinander, wodurch sowohl die Bearbeitung der ihre Fassung 28 und 29 umschließenden Flächen als auch die Einstellung der beiden Fassungen zueinander leicht möglich ist.

Wie aus der F i g. 4 weiter ersichtlich, ist als Träger für die drei Objektive 20, 21 und 22, von denen nur das Objektiv 22 sichtbar ist, ein Schlitten 32 vorgesehen, der in einer Führung 33 verstellbar lagert und mittels eines Kegelradtriebes 34 von einem Handrad 35 her einstellbar ist. Durch entsprechende Einstellung kann das die gewünschte Vergrößerung hervorrufende Objektiv in den Strahlengang 1 verbracht werden.

Die Führung 33 und die Halterungen für die Spiegel 18, 19, 24 und 25 sind an Zwischenwänden des Gehäuses 26 angeordnet, wobei diese Zwischenwände als rippenartige Verstärkungen des Gehäuses 26 ausgebildet sind und dieser eine gegen Wärmeverzug od. dgl. unempfindliche Versteifung verleihen.

Wie die F i g. 4 weiter darstellt, ist der Spiegel 25 in eine Halterung 36 eingefaßt, die durch Halte- und Justierschrauben 37 an einer Zwischenwand 36 gelagert ist. Diese Lagerstelle ist nach dem öffnen eines Gehäusedeckels 39 von außen her zugänglich. Die in ähnlicher Weise justierbar gelagerten Halterungen für die Spiegel 18, 19 und 24 befinden sich, ebenso wie die Trage- und Verstellvorrichtung für die Objektive 20, 21 und 22, in einem durch einen weiteren Gehäusedeckel 40 verschlossenen Raum des Gehäuses 26. Die Halterungen 30 und 31 für die Fassungen 28 und 29 des Zwischenabbildungsobjektivs 16 werden nach dem Abnehmen der den Bildschirm 23 einfassenden Halterung 41 vom Gehäuse 26 von außen her zugänglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Phantom durch auf den Bildschirm projizierte Kon-Patentansprüche: türen dargestellt sind. Auf Maschinen mit Projektoren dieser Art wird

1. Profilprojektor für spanabhebende Werk- das mit Aufmaß vorbearbeitete Werkstück an Hand zeugmaschinen, bei dem das Werkstück, das Werk- 5 der auf dem Bildschirm erkennbaren Konturen und zeug oder ein Phantom desselben sowie eine Soll- der Schablone od. dgl. fertig bearbeitet. Wenn das Kontur des Werkstückes auf einem Bildschirm in Werkzeug beim Bearbeitungsvorgang eine ständige einem etwa zwischen 1 : 10 und 1 : 100 liegenden Hin- und Herbewegung ausführt, wie es z. B. beim Vergrößerungsmaßstab sichtbar gemacht werden, Schleifen üblich ist, kann es nur dann scharf auf wobei die unterschiedlichen Vergrößerungen io dem Bildschirm erkannt werden, wenn es sich bei durch wechselweise in den Strahlengang ein- seinen Bewegungen gerade in der Schärfenebene des schaltbare Objektive unterschiedlicher Brenn- " das Zwischenbild entwerfenden Objektivs befindet weite bewirkt werden, die einem reellen Zwi- bzw. wenn es im Verlaufe seiner Bewegungen in dieschenbild der zu projizierenden Gegenstände zu- ser Schärfenebene verbleibt. Wenn an Stelle des geordnet sind, das von einem aus zwei achroma- 15 Werkzeuges ein feststehendes Phantom desselben tischen Baugruppen zusammengesetzten Zwi- auf dem Bildschirm sichtbar gemacht wird, dann ist schenabbildungsobjektiv entworfen wird, da- dieses stets scharf erkennbar, auch wenn das sich durch gekennzeichnet, daß die beiden bewegende Werkzeug aus dem Schärfenbereich des Baugruppen (14, 15) des Zwischenabbildungs- Zwischenabbildungsobjektivs herausrückt.
Objektivs (16) in getrennten Fassungen (28, 29) 20 Bei Profilprojektoren der genannten Art mit einem gehalten sind, von denen die eine (28) an einer Zwischenabbildungsobjektiv ist es möglich, einen unterhalb der einen Kante und die andere (29) relativ großen räumlichen Abstand zwischen den auf an einer oberhalb der gegenüberliegenden Kante dem Bildschirm abzubildenden Teilen und dem des Bildschirmes (23) am Projektorgehäuse (26) ersten Glied des Zwischenabbildungsobjektivs vorangeordneten Halterung (30 bzw. 31) so befestigt 25 zusehen. Das ist insofern günstig, als dann dieses ist, daß der Strahlengang zwischen diesen beiden erste Objektivglied weniger der Verschmutzung oder Baugruppen (14, 15) ungeknickt verläuft und der Beschädigung durch vom Werkstück und/oder den auf den Bildschirm (23) gerichteten Strahlen- Werkzeug abgeriebene Teile ausgesetzt ist. Weitergang (1) kreuzt. . hin ist es möglich, größere und damit geringerem

2. Projektor nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 Abrieb unterworfene Werkzeuge, z. B. Schleifscheikennzeichnet, daß im Projektorgehäuse (26) die ben, zu verwenden. Da man weiterhin die Beleuch-Halterungen (30, 31) für die beiden Baugruppen tung der abzubildenden Teile durch einen telezenan solcher Stelle gegenüber der Halterung (41) trisch verlaufenden Strahlengang vornimmt, wodurch für den Bildschirm (23) angeordnet sind, daß die erreicht ist, daß bei einer Defokussierung des Zwi-Mittelachse des zwischen den beiden Baugrup- 35 schenabbildungsobjektivs die Abbildung auf dem pen (14, 15) des Zwischenabbildungsobjektivs Bildschirm zunächst lediglich unscharf, nicht aber (16) verlaufenden Strahlenganges sowohl vor- maßstäblich verändert wird, ist es erforderlich, die zugsweise parallel zu den Seitenkanten als auch auf die abzubildenden Gegenstände gerichtete freie vorzugsweise parallel zur Ebene des Bildschirmes öffnung des Zwischenabbildungsobjektivs wenigstens (23) gerichtet verläuft. 4° so groß wie die räumliche Ausdehnung des zu projizierenden Bereiches zu wählen. Diesem Durchmesser entsprechend ergeben sich verhältnismäßig lange

Schnittweiten der Baugruppen des Zwischenabbildungsobjektivs und somit ein relativ großer Abstand 45 zwischen diesen.

Die Erfindung betrifft einen Profilprojektor für Bei einem bekannten Profilprojektor sind nun, um spanabhebende Werkzeugmaschinen, bei dem das die Baugröße und Form .des Projektorgehäuses desWerkstück, das Werkzeug oder ein Phantom'des- wegen nicht erheblich vergrößern bzw. ändern zu selben sowie eine Soll-Kontur des Werkstückes auf" müssen, in den zwischen den beiden Baugruppen einem Bildschirm in einem etwa zwischen 1:10 und 50 verlaufenden Strahlengang diesen Strahlengang : 100 liegenden Vergrößerungsmaßstab sichtbar knickende Spiegel eingeschaltet, und die beiden Baugemacht werden, wobei die unterschiedlichen Ver- gruppen sind so an das Projektorgehäuse montiert, größerungen durch wechselweise in den Strahlen- daß ihre Achsen nicht fluchten, vielmehr unter einem gang einschaltbare Objektive unterschiedlicher Winkel zueinander gerichtet verlaufen. Die präzise Brennweite bewirkt werden, die einem reellen Zvi- 55 Herstellung der am Projektorgehäuse ausgebildeten schenbild der zu projizierenden Gegenstände züge- Sitze für die Fassungen der beiden Baugruppen ist ordnet sind, das von einem aus zwei achromatischen dann umständlich, ebenso der Justiervorgang zur Baugruppen zusammengesetzten Zwischenabbil- genauen Einstellung der beiden Baugruppen aufeindungsobjektiv entworfen wird. ander, weil nicht nur die Baugruppen selbst, sondern

Die dem reellen Zwischenbild zugeordneten Ver- 60 auch die Spiegel einzustellen sind,

größerungsobjektive können dabei, wie an sich be- Es ist bereits ein Profilprojektor vorgeschlagen

kannt, als auf einem verstellbaren Schlitten oder worden, der sich hauptsächlich dadurch kennzeich-

einer Revolverscheibe montierte. Bauteile ausgebiN net, daß das Objektiv in an sich bekannter Weise

det sein, oder es können einzelne auswechselbare oberhalb des Objekthalters bzw. Objekttisches und

Objektive vorgesehen werden. Üblicherweise wird die 65 der Bildschirm mit seiner unteren Kante nahe dem

Soll-Kontur des Werkstückes durch eine am Bild- Objekthalter, bzw. dem Objekttisch und parallel

schirm angebrachte Schablone od. dgl. gebildet, oder mäßig geneigt zur Objektivachse in Beobach-

während das Werkstück, das Werkzeug oder dessen tungsrichtung hinter dem zwischen Objekt und Ob-