DE1513207C3 - - Google Patents

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DE1513207C3
DE1513207C3 DE19511513207 DE1513207A DE1513207C3 DE 1513207 C3 DE1513207 C3 DE 1513207C3 DE 19511513207 DE19511513207 DE 19511513207 DE 1513207 A DE1513207 A DE 1513207A DE 1513207 C3 DE1513207 C3 DE 1513207C3
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K7/00Cutting, scarfing, or desurfacing by applying flames
    • B23K7/002Machines, apparatus, or equipment for cutting plane workpieces, e.g. plates
    • B23K7/004Seam tracking

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)

Description

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von Radarbildern ist eine Fotozelle mit vier Sektoren tragene Lichtfleck wird durch die entsprechende Zubekannt. Die so gebildeten vier elektrischen Schicht- sammenschaltung der Sektoren elektrisch so verarquadranten sind aber elektrisch getrennt, und es ist beitet, daß an den Koordinatenmotoren des Längsein umlaufender Schalter mit vier Segmenten vorge- und Querantriebs die gewünschte Drehzahl und sehen, von denen je eines der Fotozelle zugeordnet 5 Drehrichtung entsteht. Durch die erfindungsgemäß ist, so daß ein umlaufender Schaltarm eine aufeinan- vorgesehenen Regeleinrichtungen für die symmetriderfolgende Abtastung durchführt. Dabei werden sehe Hell/Dunkel-Aufteilung wird vorteilhaft erverschiedene Beaufschlagungen der Quadranten reicht, daß die Mittensymmetrie des Lichtflecks wähdurch einen exzentrischen Lichtfleck spannungsmä- rend der Abtastung gewährleistet ist, d.h., daß der ßig abgetastet. Diese bekannte Einrichtung arbeitet io Lichtfleck immer symmetrisch in eine gleich große, mit dem umlaufenden Schaltarm elektromechanisch. schwarze wie weiße Hälfte aufgeteilt bleibt.
Diese Ausführung eignet sich nicht für Koordinaten- Die Fotozelle weist vorzugsweise einen kreisförmi-
antriebe, die mit sehr hoher Geschwindigkeit arbei- gen Querschnitt auf.
ten, zumal bei dieser bekannten Ausführung keine Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind
fortlaufende Auswertung entsprechend einem Linien- 15 von den Sektoren in Sternschaltung jeweils einander verlauf von einer Zeichnung stattfindet, sondern ein- gegenüberliegende Sektoren an einen Transformator zelne Meßwerte aneinandergereiht werden, deren mit Mittelabgriff angeschlossen.
Abstand von der Zeit abhängt, in der der Schaltarm Durch die obengenannte, unmittelbare Komponen-
umläuft. tenzerlegung fallen auch alle störenden Trägheitsmo-
Bekannt ist es auch, als mechanisch rotierendes 20 mente, welche bisher die Höhe der Vorschubge-Element eine Blende vorzusehen, die Von einem Mo- schwindigkeiten begrenzten, 'fort, so daß in einer tor angetrieben wird und mit verhältmismäßig hoher Ausführung nur noch die Ankerträgheitsmomente konstanter Drehgeschwindigkeit umlaufen muß. der Antriebsmotoren die Umsteuerzeiten bestimmen. Auch diese Antriebsmotoren haben Trägheitsmo- Aber auch diese Trägheitsmomente werden gemäß mente, Lager u. dgl., die Wartung erfordern und sich 25 einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch verabnutzen. Zur Verminderung dieser Nachteile ist es mieden, daß als Koordinatenstellmotoren elektrische bekannt (österreichische Patentschrift 210 925), zwi- Linearmotoren vorgesehen sind, wobei eine weitere sehen einem Objektiv und einer lichtempfindlichen Verbesserung darin liegt, daß in die Geschwindig-Zelle einen entlang einer Kegelfläche schwingenden keitsregeleinrichtungen der Linearmotoren die Ist-Spiegel anzuordnen, der dem auf die Lichtzelle auf- 30 Geschwindigkeit mittels Abtastung optischer bzw. fallenden Bild der Linie eine kreisende Bewegung er- magnetischer Maßstäbe einführbar ist.
teilt. Die Bewegung des Spiegels kann mit einem Dadurch entfallen auch Ritzel und Zahnstangen
elektrodynamischen System erreicht werden. Hierbei und der Koordinatenantrieb ist nur noch von dem wird nicht mit einer feststehenden Optik und einem Trägheitsmoment des Längs- und Querwagens abfeststehenden Lichtpunkt gearbeitet. 35 hängig. Auch die Bildung des Drehzahl-Istwertes für
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine jede Koordinate kann durch bereits bekannte opti-Kopiersteuerungsvorrichtung der eingangs erwähnten sehe oder magnetische Abtastgeräte erfolgen, so daß Gattung zu schaffen, bei der keine Drehung des Ab- man auch auf die Tachodynamos beider. Koordinatastkopfes um seine eigene Achse während der Abta- tenmotoren verzichten kann.
stung erfolgt und bei der die Steuersignale durch fo- 40 Die Erfindung wird im folgenden an Hand von toelektrische Komponentenzerlegung gebildet wer- Ausführungsbeispielen beschrieben, die in der Zeichden. nung schematisch dargestellt sind. Es zeigt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß· dadurch ge- F i g. 1 ein Schaltschema einer elektrischen Ko-
löst, daß der Abtastkopf bezüglich seiner Drehstel- piersteuerungsvorrichtung, wie sie bisher bekannt ist, lung feststehend angeordnet ist und eine Fotozelle 45 F i g. 2 eine erfindungsgemäß ausgebildete Kopieraufweist, die in an sich, bekannter Weise in rninde- steuerungsvorrichtung,
stens vier Sektoren aufgeteilt ist, die entweder in F i g. 3 und 4 eine in vier Sektoren aufgeteilte Fo-
Steraschaltung elektrisch zusammengeschaltet sind tozelle, wobei die Sektoren paarweise hintereinanderoder, die paarweise in Reihe geschaltet an einen geschaltet sind, und Funktionsskizzen für die Wir-Transformator mit Mittelabgriff angeschlossen sind 50 kungsweise dieser Anordnung,
und Zweige einer elektrischen Brückenschaltung bii- Fig. 5 und6 eine in vier Sektoren aufgeteilte Fo-
den, wobei von der Sternschaltung bzw. von der tozelle, wobei die Sektoren sternförmig zusammenge-Brückenschaltung in Komponenten zerlegte Aus- schaltet sind, und Funktionsskizzen für die Wirkung gangssignale lieferbar sind, die jeweils den Auswert- dieser Anordnung.
einrichtungen für die Bildung der Steuersignale für 55 In den Figuren der Zeichnung sind sich entspredie Koordinatenstellmotoren und diesen zugeordne- chende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen verseten Regeleinrichtungen für die symmetrische Hell/- hen. Die Zeichnung ist weitgehend schematisch ge-Dunkel-Aufteilung des Abtastlichtflecks zuführbar halten, so daß sie zur Vermeidung von unübersichtlisind. chen Darstellungen lediglich die für das Verständnis
Durch die Erfindung wird vorteilhaft eine unmit- 60 der Funktion erforderlichen Bauteile enthält,
telbare fotoelektrische Komponentenzerlegung ohne F i g. 1 veranschaulicht einen Abtastkopf 1, der in
Zwischenschaltung mechanischer Bauteile möglich. einem in zwei Richtungen beweglichen Wagen eines Dabei entfällt gegenüber vergleichbaren bekannten Koordinatenantriebs angeordnet ist. Die Koordina-Ausführungen unter anderem der Stellmotor, der ten X und Y sind durch die Zahnstangen 2,3 ver-Tachodynamo, das Untersetzungsgetriebe und der 65 deutlicht, in welche Ritzel 4, 5 eingreifen. Entweder Komponentenzerleger. Auch braucht der Abtastkopf werden zum Antrieb der Wagen die Zahnstangen 2,3 nicht mehr nachgedreht zu werden. Der auf die in in Richtung der eingezeichneten X- und F-Koordinamindestens vier Sektoren aufgeteilte Fotozelle über- ten angetrieben, oder die Zahnstangen sind fest an-
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geordnet, so daß sich dann die betreffenden Wagen gen 34 bzw. 35 des Komponentenzerlegers 28 idu-
des Koordinatenantriebs mit den angetriebenen Rit- ziert der Rotor 36 des Komponentenzerlegers 28 je
zein 4,5 bewegen. Solche Ausführungen sind be- eine Wechselspannung, die sich bei der Drehung des
kannt und daher nicht näher beschrieben. Es wird je- Rotors dem Betrage nach in der einen Wicklung mit
doch darauf hingewiesen, daß die Ritzel 4 und 5 je- 5 dem Sinus und in der anderen Wicklung mit dem
weils über ein Getriebe 6 bzw. 7 mit einem Koordina- Kosinus des Verdrehungswinkels ändert. Die entste-
tenmotors 8 bzw. 9 in Verbindung stehen und daß auf henden Steuersignale geben den Sollwert für die
der Welle dieser Motoren zugleich Tachometerdy- Drehzahl und Drehrichtung der zugehörigen Um-
namos 10 bzw. 11 angeordnet sind, welche eine be- kehrantriebe (37, 38) der Koordinatenmotoren 8,9
stimmte Leistung über Leitungen 12 bzw. 13 in eine io für die Längsbewegung (Γ-Koordinate) und die
Regeleinrichtung zurückführen. Die Koordinatenmo- Querbewegung (X-Koordinate).
toren 8.9 werden über die Leitungen 14. 15 mit elek- Die vom Komponentenzerleger 28 abgegebenen
trischer Energie versorgt. Steuersignale werden zuerst, wie symbolisch darge-
Der oder die erwähnten Wagen, welche den Ab- stellt ist, phasenempfindlich gleichgerichtet und steu-
tastkopf tragen, werden durch die Koordinatenmoto- 15 ern dann in einem Regelverstärker mit Soll-Istwert-
ren über eine Zeichnung gefahren, welche beispiels- vergleich als veränderliche Gitterspannung den
weise eine Kontur, gegebenenfalls einen Linienzug Zündeinsatz eines Umkehrstromrichters mit Thyra-
16 hat. Die Lichtquelle im Abtastkopf 1 ist mit 19 tron- oder Thyristorenbestückung. Die Koordinatenbezeichnet und wird über eine Anschlußleitung 20 motoren 8,9 sind fremderregte Gleichstrommotoren, durch den Verstärker 21 gespeist. Der Abtastkopf 1 ao deren Drehrichtung umgesteuert und deren Drehzahl..,^ enthält ferner Linseneinrichtungen 21, 22 und Blen- kontinuierlich gesteuert werden können. Die Tacho--^.. den 23. Durch Lampe 19, Linsen 21 und 22 sowie dynamos 10, 11 führen eine der tatsächlichen Ge- ((( die Blende 23 wird auf die Zeichnung ein Lichtfleck schwindigkeit proportionale Spannung als Istwert in
17 projiziert, der auf die ringförmige Fotozelle 18 den jeweiligen Regelverstärker des Umkehrantriebes abgebildet wird. . 25 zurück. Durch Soll-Istwertvergleich im Regelverstär-
Der Fotozellenstrom wird im Verstärker 21, beste- ker wird die von der Laufrichtung unabhängige hend aus einem Vorverstärker 24 und einer Um- gleichbleibende resultierende Vorschubgeschwindigkehrstromrichterendstufe 25 in einer Eingangsbrük- keit der Koordinatenmotoren erzielt,
kenschaltung so abgeglichen, daß bei der Blendenein- Die Erfindung wird nun an Hand der Fig. 2 er-
stelllung »halb weiß — halb schwarz« am Verstärker- 30 läutert. Soweit die Teile übereinstimmen, sind sie mit ausgang die Spannung Null ansteht. Die Umkehrend- gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so daß sich eine stufe speist einen Gleichstromstellmotor 26, der Beschreibung erübrigt.
seinerseits über ein Untersetzungsgetriebe 27 den Gemäß F i g. 2 ist ein Abtastkopf 39 auf dem nicht
Abtastkopf mit einer Vorlaufblende, welche die dargestellten Querwagen eines Kreuzschlittensystems Marschrichtung angibt, sowie einen elektrischen 35 angeordnet. Dieser Abtastkopf besitzt in einem Ge-Komponentenzerleger 28 verstellt. häuse 40 ein Linsensystem 41, eine Blendenanord-
Wird die Mittelstellung des Lichtflecks durch eine nung 42 und eine Fotozelle^ 43, die. auch als Bild-Richtungsänderung der Zeichenkontur gestört, so ge- wandler bezeichnet wird. Am unteren Rand des Gelangt an den Verstärkereingang eine von der Größe häuses ist neben der öffnung ein Kranz 44 mit Lichtder Abweichung proportionale Spannung, die je nach 40 quellen angeordnet, die auf eine Kontur 45 einer der Abweichungsrichtung ein positives oder negati,- Zeichnung einen Lichtfleck 46 werfen. Wesentlich ves Vorzeichen annimmt. Der Stellmotor 26 läuft ist nach Fig. 2, daß der Abtastkopf 39 nieht mehr· somit in der entsprechenden Drehrichtung mit einer nachgedreht zu werden braucht. Der Lichtfleck 46 / der Abweichung entsprechenden Drehzahl an und liegt zur Hälfte innerhalb der weißen Zeichnimgs- v kommt erst wieder zur Ruhe, wenn über die Koordi- 45 fläche und zur anderen Hälfte auf der schwarzen natenmotoren der Lichtfleck seine Ausgangsstellung Zeichnungskontur. Der reflektierte helle halbkreis- »halb schwarz — halb weiß« wieder eingenommen förmige Lichtfleck wird, wie noch später im einzelhat. Zur Dämpfung dieses Regelvorganges ist mit nen erörtert, für die Erzeugung der beiden Steuersieiner Welle des Stellmotors 26 ein Tachodynamo 29 gnale auf der Fotozelle verwendet,
gekuppelt, der eine der Drehzahl des Antriebsmotors 50 Die von der Fotozelle 43 abgegebenen sin/cos-Siproportionale Spannung abgibt, die bei Richtungs- gnale werden jeweils einem Umsetzer 85, 86, einem umkehr des Stellmotors 26 ihre Polarität entspre- für jede Komponente X bzw. Y, zugeführt und dort chend ändert. Die Tachodynamospannung wird als mit einer Steuergröße gemischt, welche aus dem Dämpfung in den Eingang des Verstärkers 21 zu- Soll-Istwertgeber 87 geliefert wird. In diesem wird rückgeführt und bewirkt ein schnelles Abklingen der 55 ein einstellbarer Sollwert für die Vorschubgeschwin-Eingangsschwingungen am Verstärkereingang beim digkeit mit der tatsächlichen Drehzahl, gemessen von Ausregeln einer vorgegebenen Störgröße. den Tachodynamos 10, 11, derart verglichen, daß
Die während der Zeichnungsabtastung sich lau- das Ausgangssignal, welches der Soll-Istwertgeber an fend ändernde Stellung des Lichtfleckes 17 wird über den Umsetzer 85, 86 gibt, bereits die Soll-Istwertkorden Stellmotor 26 ferner auf den durch einen Dreh- 60 rektur für die Drehzahl enthält. Diese der Solldrehmelder gebildeten Komponentenzerleger 28 übertra- zahl proportionale Steuerspannung wird im Umsetzer gen. Der Rotor des Komponentenzerlegers 28 wird 85, 86 mit dem von der Fotozelle 43 gelieferten Sieinphasig aus einem Sollwertgeber 30, dessen Span- nus- bzw. Kosinus-Steuersignal, welches vorwiegend nung zur Festlegung der Vorschubgeschwindigkeit die Marschrichtung bestimmt, derart gemischt, daß stufenlos über einen Abgriff 31 einstellbar ist, erregt. 65 ein endgültiges Steuersignal, welches in der Ampli-Der Sollwertgeber 30 ist ebenso wie der Verstärker tude die Drehzahl und in der Winkellage die Dreh-21 mit einem Netzanschluß 32, 33 verbunden. richtung angibt, am Verstärker 88 bzw. 47 zur Ver-
In den beiden um 90° versetzten Ständerwicklun- fügung steht. Zur Dämpfung des Regelungsvorganges
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liefern die Tachodynamos 10, 11 an die Verstärker gangspunkt der Betrachtung. Die entstehende Kur-
88, 47 eine drehzahl- und drehrichtungsabhängige venform kann mit bekannten Siebgliedern rein sinus-
Spannung, welche in üblicher Weise eingeführt wird. förmig gestaltet werden. Auch ist es bekanntlich
Bevor die verstärkten Steuersignale den Umkehr- möglich, aus einer sinusförmigen Spannung elek-
stromrichtern 48,49, die über Energieanschlüsse 50, 5 trisch eine nach dem Kosinus verlaufende Spannung
51 gespeist werden, und dem entsprechenden Koor- abzuleiten. Wird dafür gesorgt, daß die Reflektion
dinatenmotor 8 bzw. 9 zugeführt werden, muß noch der abzutastenden Zeichenkante als mittensymmetri-
eine Steuergröße eingeführt werden, welche — eben- sehe Teilung des Halbkreises auf die Vierfachzelle
falls an der Fotozelle 43 abgenommen — in den so- abgebildet wird, dann ist die Aufgabe, aus dem
genannten Symmetrierreglern 52, 53 dafür sorgt, daß io Lichtfleck direkt die sin/cos-Steuersignale zu gewin-
die Mittensymmetrie des Lichtflecks 46 während der nen, gelöst.
Bewegung gewahrt wird, d. h., daß der Lichtfleck 46 Fig.5 zeigt eine andere Ausführung der Erfin-
immer symmetrisch in eine gleich große schwarze wie dung. Verwendet wird die gleiche Zelle, deren Sekto-
weiße Hälfte aufgeteilt bleibt. Wären diese Symme- ren 66, 67, 68, 69 jedoch durch Mittelverbindungen
trierregier 52, 53 für jede Koordinatenachse nicht 15 70 in Sternschaltung mit gemeinsamem Mittelpunkt
vorhanden, dann könnte der Lichtfleck nicht auf der zusammengeschaltet sind. Die sich gegenüberliegen-
Zeichnung gehalten werden, und es entstände auf der den Sektoren 66, 68 bzw. 67, 69 sind jeweils.an eine
Fotozelle 43 keine symmetrische Hell/Dunkel-Auf- Sekundärwicklung 71, 72 eines Transformators 73,
teilung, und damit erhielte die Steuerung keine ein- 74 angeschlossen. Die Sekundärwicklung wird von
wandfreien sin/cos-Steuersignale. ao einer Energiequelle 75, 76 gespeist. An den Sekun-
Nunmehr wird an Hand der F i g. 3 bis 6 die Foto- därwicklungen befinden sich - Mittelabgriffe 77, 78 zelle 43 beschrieben. Beispielsweise kann man zur die zu Anschlüssen 79, 80 führen, denen entspre-Umwandlung eines Lichtfleckes in sin/cos-Steuersi- chende Anschlüsse 81, 82 zugeordnet sind, die vom gnale das in der Fernsehtechnik bekannte Vidikon Mittelpunkt 70 abgeführt sind. Zwischen dem ZeI-verwenden, das, mit einer entsprechenden Abtast- 25 lenmittelpunkt und dem jeweiligen Transformatorelektronik versehen, jedoch relativ aufwendig wird. mittelpunkt entsteht an den Klemmen 80 und 82 ein Eine wesentlich einfachere Lösung zeigen die F i g. 3 sinusförmig verlaufendes Steuersignal und an den bis 6. Klemmen 79 und 81 ein entsprechendes kosinusför-
Verwendet wird eine im Querschnitt kreisförmige miges Steuersignal.
Fotozelle 43, z.B. eine Selen- oder Siliziumzelle. Es 30 Die Wirkungsweise erläutert die Fig.6a bis 6i. können jedoch auch Cadmium-Sulfid-Fotowider- Die ausgesteuerte Kurvenform ist theoretisch, trapezstände in entsprechender Anordnung verwendet wer- förmig. In Wirklichkeit verschleifen sich die Werte den. * und können mit bestimmten Mitteln zu einer Sinus-
Wie die Fig. 3 zeigt, ist die Fotozelle 43 in vier form korrigiert werden. Im Punkt α der Fig. 6 hat
Sektoren 54 bis 57 aufgeteilt, die paarweise in Reihe 35 das Kosinus-Steuersignal das negative Maximum,
geschaltet sind und Zweige einer elektrischen Brük- während die beiden belichteten Achtelstücke 83, 84
kenschaltung bilden. Die Anschlüsse sind mit 58, 59 für die Sinusfunktion sich zu·· Null aufheben. Bei
und die Verbindungen mit 60, 61 bzw. 62 bezeich- Fig.6b sind beide Steuersignale gleich groß, aber
net. An die Anschlüsse 58, 59 wird ein Transforma- entgegengesetzt gerichtet. Im Punkt Fig. 6c ist der
tor 91 angeschlossen, der an eine Spannungsquelle 40 Kosinus Null geworden, der Sinuswert liegt im positi-
90 angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung des ven Maximum. In F i g. 6 d ist der Kosimiswert auf
Transformators 91 hat einen Mittelabgriff 89. In der das positive Maximum angestiegen und bleibt" dort
Verbindung 62 zwischen den Sektoren .54 und 55 ist gemäß F i g. 6 e und 6 f, während die Sinusfunktion
ein Mittelabgriff 63 vorgesehen, so daß an den An- in F i g. 6 e Null geworden ist und in F i g. 6 f das ne-
schlüssen 64, 65 eme Brückenspannung (Steuersi- 45 gative Maximum erreicht. In Fig. 6g ist der Kosi-
gnal) abgenommen werden kann, die bei einer halb- nuswert wieder Null und erreicht in Fig. 6h das ne-
kreisförmigen mittensymmetrischen Beleuchtung bei - gative-Maximum, und in Fig. 6i ist der Sinuswert
Drehung des Halbkreises sich entsprechend einer auf Null abgeklungen und hat den Ausgangspunkt
dreieckförmigen Sinusfunktion ändert. der Betrachtung wieder erreicht.
Die Wirkungsweise geht im einzelnen aus F i g. 4 50 Die F i g. 4 und 6 zeigen eine Drehung jeweils um hervor, in welcher die Abhängigkeit von der Drehbe- 360°, so daß erkennbar ist, daß tatsächlich alle wegung des Halbkreises dargestellt ist. In der folgen- Steuerbedingungen erfaßt werden,
den Erläuterung an Hand der F i g. 4 a bis 4 i sind die Wird, wie schon erwähnt, die Kurvenform der von Spannungsrichtungen in den einzelnen Sektoren je- der Vierfachzelle — Fotozelle 43 — gesteuerten, an weils durch Pfeile angegeben. In F ig. 4 a heben sich 55 der Brücken- bzw. der Sternschaltung abgegebenen die beiden Spannungen der beleuchteten Fläche zu Steuersignale entsprechend gefiltert, dann stehen die Null auf. In F i g. 4 b entsteht die halbe Spannung in benötigten sin/cos-Steuersignale für die Steuerung positiver Richtung. Die beiden äußeren Achtelsekto- des Längs- und Querkoordinatenmotors zur Verfüren heben sich auf, da die Spannung hier gegensinnig gung. Die gleiche Vierfachzelle liefert außerdem die gerichtet ist. In Fig. 4 c ist die volle Spannung er- 60 Steuerspannung für den Mittensymmetrierregler der X-reicht, die bei Stellung Fig. 4 d wieder auf die Hälfte und Y-Koordinate, welcher dafür sorgt, daß der zurückgeht. In Fig.4e wird der Nullpunkt erreicht, Lichtfleck mittensymmetrisch auf der Zeichenkante Fig.4f zeigt den halben negativen Wert, Fig.4g geführt wird. Damit ist der Regelkreis geschlossen das negative Maximum, F i g. 4 h den negativen und die Anordnung in der Lage, jede beliebige Kur-Halbwert und F i g. 4 i den Nullpunkt und den Aus- 65 venform abzutasten und zu reproduzieren.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 . ' 2 ' \ mit einem elektrischen Komponentenzerleger mecha- Patentansprüche: nisch in Verbindung steht. Ferner ist der Abtastkopf mit einem Kreuzwagen zum Bewegen des Werkzeu-
1. Elektrische Kopiersteuerungsvorrichtung für ges verbunden. Der Komponentenzerleger steht aus-Bearbeitungsmaschinen, insbesondere Brenn- 5 gangsseitig mit zwei Koordinatenmotoren in elektrischneidmaschinen, mit einem fotoelektrisch einen scher Verbindung.
Linienzug mittels symmetrischer Hell/Dunkel- Beim Abtasten wird auf den Linienzug ein Licht-
.. Aufteilung eines Lichtflecks abtastenden Abtast- fleck derart projiziert, daß.sich eine symmetrische
kopf, dessen Ausgangssignale über eine elektri- Hell/Dunkel-Aufteilung ergibt. Eine Fotozelle im
1 sehe Komponeritenzerlegung Auswerteinrichtun- io Abtastkopf erfaßt den reflektierten Lichtwert und
gen für die Bildung von Steuersignalen zur Steue- gibt das Signal auf einen Verstärker, der ausgangssei-
rung zweier Koordinatenstellmotoren zuführbar tig den Stellmotor speist. Durch den Stellmotor wird
sind, dadurch gekennzeichnet, daß der der Abtastkopf — und das mit ihm verbundene
Abtastkopf (39) bezüglich seiner Drehstellung Werkzeug — in Richtung der Tangente an den Lifeststehend angeordnet ist und eine Fotozelle (43) 15, nienzug eingestellt und gleichzeitig der Rotor des
aufweist, die in an sich bekannter Weise in min- . Komponentenzerlegers verdreht. Durch die Rotor-
destens vier Sektoren (54 bis 57; 66 bis 69) aufge- drehung werden zwei Steuersignale gebildet, und zwar
teilt ist, die entweder in Sternschaltung elektrisch ein Signal, welches sich mit dem Sinus und ein Si-
zusammengeschaltet sind oder die paarweise-in gnal, welches sich mit dem Kosinus des Verdrehwin-
Reihe geschaltet an einen Transformator (91) mit ao kels ändert. Die beiden Steuersignale werden phasen-
Mittelabgriff (89) angeschlossen sind und Zweige - empfindlich gleichgerichtet und über Stromrichter- J ^
einer elektrischen Brückenschaltung bilden, wo- endstufen je einem Koordinatenmotor für die ~^
bei von der Sternschaltung bzw. von der Brük- Längs- bzw. Querbewegung zugeführt. "S
kenschaltung in Komponenten zerlegte Aus- Eine solche Vorrichtung ist relativ aufwendig und
gangssignale lieferbar sind, die jeweils den Aus- 35 hat den großen Nachteil, daß die für die Steuerung
v Werteinrichtungen für die Bildung der Steuersi- der Koordinatenmotoren erforderlichen sin/cos-Steu-
gnale für die Koordinatenstellmotoren (8; 9) und ersignale über den Umweg einer mechanischen Dreh-
■ diesen zugeordneten Regeleinrichtungen (52; 53) bewegung des Komponentenzerlegers durch den
für die symmetrische Hell/Dunkel-Aufteilung des Stellmotor von den elektrischen Ausgangswerten der
Abtastlichtfleckes zuführbar sind. 30 Fotozelle mittels des Fotoskopverstärkers gewonnen
2. Elektrische Kopiersteuerungsvorrichtung werden müssen. Nachteilig ist ferner, daß nicht nur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Komponentenzerleger, sondern auch der Abtästvon den Sektoren (66 bis 69) in Sternschaltung kopf in die Tangentenrichtung mitgedreht werden jeweils einander gegenüberliegende Sektoren (66, muß.
68; 67, 69) an einen Transformator (73; 74) mit 35 Bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten sind die
Mittelabgriff (77; 78) angeschlossen sind. Trägheitsmomente des Stellmotors mit dem angekup-
3. . Elektrische Kopiersteuerungsvorrichtung pelten Getriebe und die zu ,drehenden Massen des nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- Abtastkopfes und" des Kofnponentenzerlegerrotors net, daß als Koordinatenstellmotoren (8,9) elek- sehr störend und begrenzen durch ihre.Massenträgtrische Lineannotoren vorgesehen sind, in deren 40 heit die Regelungszeiten und damit die erzielbare Geschwindigkeitsregeleinrichtungen die Ist-Ge- Höchstgeschwindigkeit der Maschine. Da die Koorschwindigkeit mittels Abtastung optischer bzw. dinatenmotoren bei scharfen Kanten schlagartig von magnetischer Maßstäbe einführbar ist. . maximaler Drehzahl auf Null oder sogar auf die um-
'"". gekehrte Drehrichtung umgesteuert werden müssen, ÄH
. 45 bestimmen die Umsteuerzeiten die Genauigkeit, mit
. welcher der Linienzug nachgefahren werden kann.
Deshalb kommt der Steilmotor bei hohen Geschwindigkeiten leicht zum Pendeln. Zwar läßt sich die Neigung zum Pendeln durch eine Dämpfung mittels der ·
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische 5° rückgeführten Tachospannung in den Verstärkerein-
Kopiersteuerungsvorrichtung für . Bearbeitungsma- gang bedampfen, andererseits aber verschlechtert ein s
schinen, insbesondere Brennschneidmaschinen, mit Zuviel an Dämpfung das Gesamtzeitverhalten des
einem fotoelektrisch einen Linienzug mittels symme- Regelkreises, so daß die Nachsteuerung zu träge
trischer Hell/Dunkel-Aufteilung eines Lichtflecks ab- wird.
tastenden Abtastkopf, dessen Ausgangssignale über 55 Weiterhin ist es bekannt (deutsche Auslegeschrift
eine elektrische Komponentenzerlegung Auswertein- 1121171), als Abtastkopf eine Bildaufnahmeröhre
richtungen für die Bildung von Steuersignalen zur zu verwenden. Dabei werden die Komponenten unter
Steuerung zweier Koordinatenstellmotoren zuführbar Inkaufnahme eines erheblichen Aufwandes nicht fo-
sind. toelektrisch, sondern elektrisch ermittelt, wobei die Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf 60 Sinus- und Kosinus-Steuersignale dadurch geschaffen
einen Stand der Technik bei elektrischen Kopier- werden, daß immer dann, wenn der Abtaststrahl das
steuerungsvorrichtungen Bezug, wie er in den Haus- Bild der Kurve überstreicht, ein Impuls erzeugt wird
mitteilungen der Schoppe und Faeser GmbH vom und daß die Lage der Impulse in bezug zur Ablenk-
Dezember 1959, S. 121 bis 134, beschrieben ist. spannung ausgewertet wird. Somit bilden bei dieser
Bei dieser bekannten Vorrichtung ist ein fotoelek- 65 Ausführung die aufgenommenen Impulse erst nach-
trisch einen Linienzug abtastender Abtastkopf vorge- träglich die Komponenten.
sehen, der um seine Symmetrieachse drehbar ist so- Bei einer aus der deutschen Auslegeschrift
wie einerseits mit einem Stellmotor und andererseits 1003 291 bekannten Einrichtung zur Auswertung
DE19511513207 1951-01-28 1951-01-28 Koordinatenantrieb mit unmittelbarer fotoelektrischer Zeichnungsabtastung Granted DE1513207A1 (de)

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DE19511513207 DE1513207A1 (de) 1951-01-28 1951-01-28 Koordinatenantrieb mit unmittelbarer fotoelektrischer Zeichnungsabtastung

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DE19511513207 DE1513207A1 (de) 1951-01-28 1951-01-28 Koordinatenantrieb mit unmittelbarer fotoelektrischer Zeichnungsabtastung
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Publication Number Publication Date
DE1513207A1 DE1513207A1 (de) 1969-05-29
DE1513207B2 DE1513207B2 (de) 1973-11-08
DE1513207C3 true DE1513207C3 (de) 1974-05-30

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