DE1513450B2 - Abtastvorrichtung fuer die nachfuehrsteuerung des kopier werkzeuges von bearbeitungsmaschinen nach einem vorgegebenen linienzug - Google Patents
Abtastvorrichtung fuer die nachfuehrsteuerung des kopier werkzeuges von bearbeitungsmaschinen nach einem vorgegebenen linienzugInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft eine Abtastvorrichtung für durch entsprechende Voreinstellung des digitalen
die Nachführsteuerung des Kopierwerkzeuges von Zählers zu berücksichtigen, so daß ein umständliches
Bearbeitungsmaschinen nach einem vorgegebenen Anpassen der Kurve an die Form des jeweiligen
Linienzug mit fotoelektrischer periodischer Kreis- Werkzeuges entfällt.
bahnabtastung und daraus resultierendem Stellsignal 5 Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind
für einen Nachdrehmotor für den Abtastkopf, der in den Unteransprüchen gekennzeichnet,
mit einem elektrischen Komponentenzerleger zur Die Erfindung samt ihren Ausgestaltungen wird
Bildung der Stellsignale für die Motoren für den nachfolgend an Hand der Zeichnung näher veran-
Längs- und den Quervorschub in Wirkverbindung schaulicht. Es zeigt
steht. ίο F i g. 1 den mechanischen Aufbau eines Abtast-Derartige
Abtastvorrichtungen werden benötigt, kopfes,
um gemäß einem vorgegebenen ebenen Linienzug Fig. 2 eine Draufsicht auf die Zeichenebene 1
eine Bewegung eines Werkzeuges zu bewirken, z. B. (F i g. 1),
bei Nachformwerkzeugmaschinen wie Brennschneid- F i g. 3 eine schematische Gesamtübersicht der
maschinen oder Kopierfräsmaschinen. 15 Abtasteinrichtung und j Nach der DT-Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb«, F i g. 4 die Schaltfunktionen der Auswertschaltung. j
1958, Heft 9, S. 589, 590 ist eine Abtasteinrichtung Gemäß F i g. 1 befindet sich über einer mit 1 bebekannt,
bei der ein auf seiner Kreisbahn umlaufen- zeichneten Ebene, welche die abzutastende Kurve j
der Meßpunkt pro Umlauf zweimal die vorgegebene z. B. in Form einer Zeichnung enthält, der Abtast- i
Kurve passiert und dabei durch Dunkeltastung einer 20 kopf 2. Dieser ist um die Achse 3 drehbar und über
Fotodiode eine Phasenimpulssteuerung zweier mit ein Zahnrad 4 mit einem Nachdrehmotor 5 verbuneiner
umlaufsynchronen Wechselspannung gespeisten den, der seinerseits mit der Rotorwelle eines Dreh- .... ■
Thyratrons bewirkt. Aus Betrag und Vorzeichen von meiders 6 mechanisch gekuppelt ist. Innerhalb des ϊ
Summe und Differenz der sich ergebenen Thyratron- Abtastkopfes 2 befindet sich eine sogenannte Taumelstromzeitflächen
kann bei dieser Kreisbahnabtastung 25 linse 7, deren optische Achse 8 mit der Drehachse 3
dann auf die Lage bzw. Richtung der Kurve ge- des Abtastkopfes 2 einen Winkel <5 einschließt. Die
schlossen werden, wobei qualitativ mindestens sechs Taumellinse 7 ist in einem als Hohlzylinder ausgeverschiedene
Fälle unterschieden werden müssen. bildeten Halter 9 befestigt, welcher mit den Lagern
Neben einer komplizierten Auswertschaltung sind " 10 gegenüber dem Abtastkopf 2 abgestützt ist. Am
hochgenaues Justieren und absolute Driftfreiheit der 30 Umfang des Taumellinsenhalters 9 befinden sich
Thyratronaussteuerung sowie eine verzerrungsfreie Magnetpole 11, denen in geringem radialem Abstand
Speisespannung für die Thyratrons Voraussetzung am Abtastkopf 2 angebrachte Feldwicklungen 12
für eine ausreichende Genauigkeit der Abtastung. Ein zugeordnet sind. Werden diese mit einer Wechselwesentlicher
Nachteil dieser bekannten Vorrichtung spannung beaufschlagt, so wirkt der Taumellinsenbesteht
darin, daß beim Abtasten der zu kopierenden 35 halter 9 als Rotor bzw. als Polrad eines Synchron-Kurve
der Radius des Kopierwerkzeuges nicht be- motors. Konzentrisch zur Drehachse 3 ist eine Fotorücksichtigt
werden kann. Dieser muß vielmehr von diode 13 angebracht, so daß bei Rotation des
Fall zu Fall in die nachzukopierende Kurve einge-. Linsenhalters 9 eine Abtastung der Zeichenebene 1
arbeitet werden, was sich insbesondere bei wechseln- auf einer Kreisbahn erfolgt. Eine am Abtastkopf 2
dem Kopierwerkzeug sehr zeitraubend gestaltet. 40 angebrachte Beleuchtungseinrichtung 14, bestehend
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ge- aus einer Lichtquelle und einem Linsensystem zur
schilderten Nachteile dieses bekannten analogen Ab- Erzeugung gebündelten Lichtes, sorgt für die ertastsystems
zu vermeiden und insbesondere eine forderliche Lichtstärke. An seiner Unterseite ist der
Abtastvorrichtung der eingangs erwähnten Art so Abtastkopf 2 abgeschlossen durch eine Blende 15, [
auszubilden, daß auf einfache Weise der Radius des 45 welche einen sektorförmigen Ausschnitt aufweist. Die
Kopierwerkzeuges bei der Nachführung berücksich- Fotodiode 13 wird hell getastet, wenn sich der auf
tigt werden kann, so daß eine maßstabsgerechte einem Kreis konstanten Durchmessers bewegende
Werkstückzeichnung ohne weitere Änderungen für Meßpunkt unterhalb des Blendenausschnittes und
den Kopiervorgang benutzt werden kann. nicht auf der abzutastenden Kurve befindet. Außer-Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 5« halb der Meßpunktbahn 19 ist im Innern des Ablöst,
daß jeweils während des Durchlaufens des tastkopfes 2 eine weitere, punktförmige Lichtquelle
Tastweges zwischen einer senkrecht zur Abtastbahn 16 angebracht, welche bei entsprechender Stellung
angeordneten Kante eines Ausschnittes einer am Ab- der Taumellinse 7 — also pro Umlauf einmal — von
tastkopf fest angeordneten Blende und dem Linien- dieser auf eine zweite außerhalb der Drehachse 3
zug ein auf einen vom jeweiligen Kopierwerkzeug 55 angebrachte Fotodiode 17 abgebildet wird,
abhängigen Wert voreinstellbarer, digitaler Zähler In F i g. 2 sind der abzutastende Linienzug 18 und nach Maßgabe einer Auswerteinrichtung von gleich- die Bahn 19 des umlaufenden Meßpunktes dargefrequenten Zählimpulsen beaufschlagbar ist, daß dem stellt. Auf den punktierten Abtastwegen fällt kein Zähler ein Speicher und diesem ein Digital-Analog- Licht — bzw. Licht mit stark verminderter Intenwandler nachgeschaltet ist, dessen Ausgangssignal 60 sität — auf die Fotodiode 13, während diese auf dem dem Nachdrehmotor zuführbar ist, durch den die restlichen Abtastweg voll ausgeleuchtet ist. Läuft der Kante des Blendenausschnitts in Richtung der Tan- Meßpunkt mit konstanter Geschwindigkeit um und gente an den Linienzug drehbar ist. befindet sich die Kurve 18 unterhalb des Blenden-Mit der erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung ist ausschnittes, so kann aus der Zeit, die der Meßpunkt es möglich, durch Erhöhen der Zählfrequenz zu einer 65 benötigt, um von der senkrecht zur Abtastbahn anpraktisch beliebig großen Genauigkeit bei der Ab- geordneten Kante 20 der Blende 15 bis zum Linientastung zu gelangen. Der Radius des jeweiligen Ko- zug 18 zu gelangen, auf den Abstand Kante—Linienpierwerkzeuges ist in vorteilhaft einfacher Weise zug geschlossen werden. Während dieser Zeit wird
abhängigen Wert voreinstellbarer, digitaler Zähler In F i g. 2 sind der abzutastende Linienzug 18 und nach Maßgabe einer Auswerteinrichtung von gleich- die Bahn 19 des umlaufenden Meßpunktes dargefrequenten Zählimpulsen beaufschlagbar ist, daß dem stellt. Auf den punktierten Abtastwegen fällt kein Zähler ein Speicher und diesem ein Digital-Analog- Licht — bzw. Licht mit stark verminderter Intenwandler nachgeschaltet ist, dessen Ausgangssignal 60 sität — auf die Fotodiode 13, während diese auf dem dem Nachdrehmotor zuführbar ist, durch den die restlichen Abtastweg voll ausgeleuchtet ist. Läuft der Kante des Blendenausschnitts in Richtung der Tan- Meßpunkt mit konstanter Geschwindigkeit um und gente an den Linienzug drehbar ist. befindet sich die Kurve 18 unterhalb des Blenden-Mit der erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung ist ausschnittes, so kann aus der Zeit, die der Meßpunkt es möglich, durch Erhöhen der Zählfrequenz zu einer 65 benötigt, um von der senkrecht zur Abtastbahn anpraktisch beliebig großen Genauigkeit bei der Ab- geordneten Kante 20 der Blende 15 bis zum Linientastung zu gelangen. Der Radius des jeweiligen Ko- zug 18 zu gelangen, auf den Abstand Kante—Linienpierwerkzeuges ist in vorteilhaft einfacher Weise zug geschlossen werden. Während dieser Zeit wird
; nun ein digitaler Zähler 24 mit konstanter Zähl- der Kante 20 und dem Linienzug 18 befindet, ein sich
: frequenz in Tätigkeit gesetzt. Dieser Vorgang wieder- daran anschließendes Signal (Ü) zur Übernahme des
! holt sich bei jedem Umlauf. Wesentlich ist, daß jede Inhaltes des Zählers 24 in einen ihm nachgeordneten
Zählung von einem voreingestellten Zählerstand aus- Speicher 25, und ein Voreinstellsignal (V) zur Ein^
geht. Mit dieser Voreinstellung des Zählers 24 kann 5 stellung eines konstanten Zählerstandes während der
bei Nachformwerkzeugmaschinen der Radius des Zeit, in welcher sich der Meßpunkt nicht über dem
Werkzeuges berücksichtigt werden. Blendenausschnitt befindet. Dem Speicher 25 nach-
Der Zeitpunkt für die Voreinstellung des Laufzeit- geschaltet ist ein Digital-Analogwandler 26, der die
Zählers 24 kann entweder jeweils stellungsabhängig jeweils im Speicher 25 enthaltenen Stellbefehle dem
durch die von der Lichtquelle 16 angestrahlte Diode 10 Nachdrehmotor 5 weiterleitet.
17 erfolgen, oder — wie im Zusammenhang mit Der Impulsgenerator 23, der Zähler 24, der Spei-F
i g. 4 noch erläutert werden wird, zeitabhängig eher 25 und der Digital-Analogwandler 26 sind übdurch
eine kontaktlose Zeitstufe. Zählbeginn und liehe digitale Einrichtungen. Bezüglich des Aufbaues
Zählende können durch Auswertung des an der der Auswerteinrichtung 22 wird auf Fig. 4 verFotodiode
13 abnehmbaren Ausgangssignals L1 be- 15 wiesen. Es sollen zunächst einige Angaben über die
stimmt werden. Passiert der Meßpunkt den Linien- Wirkungsweise der beim Aufbau der Auswerteinrichzug
18, so ist der dann in dem digitalen Laufzeit- tung 22 verwendeten kontaktlosen, handelsüblichen
zähler 24 stehende Wert ein Maß für den Abstand Bauelemente vorausgeschickt werden.
Kante 20—Linienzug 18 und kann bei Abweichung Die Ausgänge dieser Bauelemente sind grundsätzvon einem vorgeschriebenen Sollwert zur Gewinnung 20 Hch nur zweier Werte fähig, nämlich eines Nulleines entsprechenden Nachdrehsignals für die Blende signals — welches bei dem dargestellten System dem ν 15 bzw. den Abtastkopf 2 verwendet werden. Dieser Erd- oder Massepotential entsprechen soll — und Ψ Sollwert kann auf verhältnismäßig einfache Weise eines L-Signals, welches ein gegenüber Masse negadadurch eingeführt werden, daß er als negativer tives Potential aufweist. Das mit N bezeichnete UmZählerstand in dem Laufzeitzähler 24 voreingestellt 25 kehrgatter zeigt an seinem Ausgang nur dann ein wird und der Zähler 24 die Zählerimpulse in posi- L-Signal, solange an seinem Eingang ein Null-Signal tiver Richtung zählt. Der nach Ablauf der Zählzeit ansteht; das mit U bezeichnete Undgatter liefert nur im Zähler 24 stehende Restwert entspricht dann nach dann ein L-Signal, solange an seinen sämtlichen EinGröße und Richtung dem erforderlichen Nachdreh- gangen gleichzeitig L-Signale anstehen. Eine bistabile signal. Da mit der Blendendrehung gleichzeitig auch 30 Kippstufe — in F i g. 4 mit B bezeichnet — besitzt der Rotor des Drehmelders 6 verstellt wird, welcher ZWei antivalente Ausgänge, d. h., wenn der eine Ausin üblicher Weise die Geschwindigkeitswerte der gang ein L-Signal führt, ist an dem anderen Aus-Vorschubkomponenten erarbeitet, stellt sich die Leit- gang ein Null-Signal und umgekehrt. Wenn an den kante 20 unter Einhaltung des Abstandes r stets par- Eingang einer Kippstufenhälfte ein L-Signal gelegt allel zum abzutastenden Linienzug 18 ein, wobei der 35 wird, so erscheint an dem ihm zugeordneten Ausgang Abstand r dem voreingestellten Zählwert entspricht. ebenfalls ein L-Signal, welches auch nach Verschwin-Die Kante 20 der Blende 15 bildet im dargestellten den des Eingangssignals so lange bestehen bleibt, bis Beispiel den Winkel <x mit der als maschinenfest an- auf den Eingang der anderen Kippstufenhälfte ein genommenen Vorschubkomponentenrichtung y. L-Signal gegeben wird. Es ist auch möglich, die bi-In F i g. 3 ist eine schematisierte Gesamtübersicht 40 stabile Kippstufe mit Impulsflanken in die eine oder einer Nachformwerkzeugmaschine mit Verwendung andere Lage zu kippen. In der Regel wird die bider erfindungsgemäßen Abtasteinrichtung dargestellt, stabile Kippstufe so ausgelegt bzw. die Impulswobei für gleiche Elemente die entsprechenden Be- ansteuerung so getroffen, daß nur eine Impulsflanke zeichnungen aus den Fig. 1 und 2 übernommen bestimmter Richtung in der Lage ist, die Stufe umworden sind. Es soll z. B. mit dieser Maschine die 45 zukippen, z. B. entweder nur ansteigende oder abKontur eines Werkstückes 21 entsprechend dem ge- fallende Impulsflanken. So kippt die in F i g. 4 darzeichneten Linienzug 18 nachgefräst werden. Der gestellte bistabile Kippstufe B immer nur dann, wenn Fräsvorschub für zwei aufeinander senkrecht stehende an ihren entsprechenden Eingängen ein Signal-Komponentenrichtungen X und Y wird dabei durch wechsel von Null- auf L-Signal stattfindet. Eine zwei Stellmotoren festgelegt, denen entsprechende 50 monostabile Kippstufe, die in F i g. 4 mit M bezeich-Befehle Vx und Vy von einem Drehmelder 6 züge- net ist, liefert nur auf eine Eingangssignaländerung führt werden. Wie auch in F i g. 1 dargestellt, ist der von Null- auf L-Signal hin ein L-Signal, das für eine Drehmelder 6 mechanisch über ein Getriebe mit in der Regel durch innere Zeitkonstanten-Beschaltung einem Nachdrehmotor 5 und dem Abtastkopf 2 ver- wählbar festgelegte Zeitdauer anhält. Die monobunden. Desweiteren sind Abtastkopf 2 und Werk- 55 stabile Kippstufe M erzeugt daher stets einen Imzeughalter durch eine angedeutete Parallelogramm- puls konstanter Zeitdauer.
Kante 20—Linienzug 18 und kann bei Abweichung Die Ausgänge dieser Bauelemente sind grundsätzvon einem vorgeschriebenen Sollwert zur Gewinnung 20 Hch nur zweier Werte fähig, nämlich eines Nulleines entsprechenden Nachdrehsignals für die Blende signals — welches bei dem dargestellten System dem ν 15 bzw. den Abtastkopf 2 verwendet werden. Dieser Erd- oder Massepotential entsprechen soll — und Ψ Sollwert kann auf verhältnismäßig einfache Weise eines L-Signals, welches ein gegenüber Masse negadadurch eingeführt werden, daß er als negativer tives Potential aufweist. Das mit N bezeichnete UmZählerstand in dem Laufzeitzähler 24 voreingestellt 25 kehrgatter zeigt an seinem Ausgang nur dann ein wird und der Zähler 24 die Zählerimpulse in posi- L-Signal, solange an seinem Eingang ein Null-Signal tiver Richtung zählt. Der nach Ablauf der Zählzeit ansteht; das mit U bezeichnete Undgatter liefert nur im Zähler 24 stehende Restwert entspricht dann nach dann ein L-Signal, solange an seinen sämtlichen EinGröße und Richtung dem erforderlichen Nachdreh- gangen gleichzeitig L-Signale anstehen. Eine bistabile signal. Da mit der Blendendrehung gleichzeitig auch 30 Kippstufe — in F i g. 4 mit B bezeichnet — besitzt der Rotor des Drehmelders 6 verstellt wird, welcher ZWei antivalente Ausgänge, d. h., wenn der eine Ausin üblicher Weise die Geschwindigkeitswerte der gang ein L-Signal führt, ist an dem anderen Aus-Vorschubkomponenten erarbeitet, stellt sich die Leit- gang ein Null-Signal und umgekehrt. Wenn an den kante 20 unter Einhaltung des Abstandes r stets par- Eingang einer Kippstufenhälfte ein L-Signal gelegt allel zum abzutastenden Linienzug 18 ein, wobei der 35 wird, so erscheint an dem ihm zugeordneten Ausgang Abstand r dem voreingestellten Zählwert entspricht. ebenfalls ein L-Signal, welches auch nach Verschwin-Die Kante 20 der Blende 15 bildet im dargestellten den des Eingangssignals so lange bestehen bleibt, bis Beispiel den Winkel <x mit der als maschinenfest an- auf den Eingang der anderen Kippstufenhälfte ein genommenen Vorschubkomponentenrichtung y. L-Signal gegeben wird. Es ist auch möglich, die bi-In F i g. 3 ist eine schematisierte Gesamtübersicht 40 stabile Kippstufe mit Impulsflanken in die eine oder einer Nachformwerkzeugmaschine mit Verwendung andere Lage zu kippen. In der Regel wird die bider erfindungsgemäßen Abtasteinrichtung dargestellt, stabile Kippstufe so ausgelegt bzw. die Impulswobei für gleiche Elemente die entsprechenden Be- ansteuerung so getroffen, daß nur eine Impulsflanke zeichnungen aus den Fig. 1 und 2 übernommen bestimmter Richtung in der Lage ist, die Stufe umworden sind. Es soll z. B. mit dieser Maschine die 45 zukippen, z. B. entweder nur ansteigende oder abKontur eines Werkstückes 21 entsprechend dem ge- fallende Impulsflanken. So kippt die in F i g. 4 darzeichneten Linienzug 18 nachgefräst werden. Der gestellte bistabile Kippstufe B immer nur dann, wenn Fräsvorschub für zwei aufeinander senkrecht stehende an ihren entsprechenden Eingängen ein Signal-Komponentenrichtungen X und Y wird dabei durch wechsel von Null- auf L-Signal stattfindet. Eine zwei Stellmotoren festgelegt, denen entsprechende 50 monostabile Kippstufe, die in F i g. 4 mit M bezeich-Befehle Vx und Vy von einem Drehmelder 6 züge- net ist, liefert nur auf eine Eingangssignaländerung führt werden. Wie auch in F i g. 1 dargestellt, ist der von Null- auf L-Signal hin ein L-Signal, das für eine Drehmelder 6 mechanisch über ein Getriebe mit in der Regel durch innere Zeitkonstanten-Beschaltung einem Nachdrehmotor 5 und dem Abtastkopf 2 ver- wählbar festgelegte Zeitdauer anhält. Die monobunden. Desweiteren sind Abtastkopf 2 und Werk- 55 stabile Kippstufe M erzeugt daher stets einen Imzeughalter durch eine angedeutete Parallelogramm- puls konstanter Zeitdauer.
führung miteinander mechanisch gekoppelt. Ent- Unter Bezugnahme auf F i g. 4 sollen nun die aufspricht
der Wert r dem Fräserradius, dann stimmen einander folgenden Schaltfunktionen der Auswert-—
wie vorstehend erläutert — Zeichnung und ge- schaltung 22 für einen Meßpunktumlauf im einzelnen
fräste Werkstückkontur überein. 60 betrachtet werden. Beim Passieren der Kante 20 be-Die
vom Abtastkopf 2 bei jedem Umlauf des findet sich die bistabile Kippstufe 27 in einer der-Meßpunktes
gelieferten periodischen Signale L1—und artigen Stellung, daß ihr unterer Ausgang ein L-Signal
gegebenenfalls auch L2 — gelangen an den Eingang führt. Der Zähler 24 ist beispielsweise mittels eines
einer nach Art eines Schrittschaltwerkes arbeitenden Dekadenwahlschalters 28 über ein Undgatter 29 auf
Auswerteinrichtung 22. An derem Ausgang entstehen 65 einen dem Fräserradius entsprechenden Wert vorin
zyklischer Reihenfolge ein Signal (Z) zur Freigabe eingestellt worden. Für die Dauer des Tastweges
der von dem Impulsgenerator 23 gelieferten Impulse zwischen der Kante 20 und dem abzutastenden
während der Zeit, in der sich der Meßpunkt zwischen Linienzug 18 (F i g. 2) erscheint an der mit L1 be-
zeichneten Eingangsklemme der Auswertschaltung 22 ein L-Signal, welches über das Undgatter 30 ein
L-Signal an die mit Z bezeichnete Ausgangsklemme legt und so den Zähler 24 über das Undgatter 35 zur
Zählung der von dem Impulsgenerator 23 gelieferten gleichfrequenten Impulse freigibt. Erreicht der Meßpunkt
den abzutastenden Linienzug 18, so verschwindet das Signal an der Eingangsklemme L1, und die
Impulse des Impulsgenerators 23 können nicht mehr auf den Eingang des Zählers 24 gelangen. Gleichzeitig
wird über das Umkehrgatter 31 die bistabile Kippstufe 27 in ihre andere Lage gebracht, so daß bei
diesem Zustand der bistabilen Kippstufe 27 das Undgatter 30 gesperrt bleibt. Wenn dann der Meßpunkt
den abzutastenden Linienzug 18 verlassen hat, so wird durch diese Lage der bistabilen Kippstufe 27
eine weitere Zählung durch den Zähler 24 unterbunden. Durch das Kippen der bistabilen Kippstufe 27 in
diese Lage, bei der also an ihrem oberen Ausgang ein L-Signal erscheint, wird ein Impulssignal an der
mit Ü bezeichneten Klemme bewirkt, welches eine Übernahme des während der vorangegangenen Laufzeitmessung
erreichten Zählerstandes des Zählers 24 in einen ihm nachgeordneten Speicher 25 bewirkt.
Durch das Verschwinden des Signals L1 infolge
Passierens des abzutastenden Linienzuges 18 wird auch eine monostabile Kippstufe 33 angestoßen,
deren Kippzeit größer als 1Ai und kleiner als 3U der
Umlaufzeit des Meßpunktes gewählt ist. Befindet sich die Schaltbrücke 34 in der gezeichneten Stellung, so
wird nach Ablauf der Kippzeit die bistabile Kippstufe 27 in eine derartige Lage gekippt, daß an ihrem
unteren Ausgang ein L-Signal ansteht. Auf Grund der gewählten Kippzeit erfolgt dieser Zustandswechsel
immer während der Zeit, in welcher sich der Meßpunkt nicht über dem Blendenausschnitt befindet.
Dieser Signalwechsel an der bistabilen Kippstufe 27 bewirkt eine vorbereitende Freigabe des Undgatters
30 und ferner durch ein kurzzeitig an der mit V bezeichneten Klemme entstehendes L-Signal eine Voreinstellung
des Zählers 24 entsprechend dem durch den Dekadenwahlschalter 28 vorgegebenen Wert.
Damit sind wieder die eingangs beschriebenen Voraussetzungen gegeben, so daß mit gleichem Wirkungsablauf ein neuer Abtastvorgang erfolgen kann.
An Stelle der zeitabhängigen Vorbereitung des Zählers 24 für einen neuen Abtastvorgang durch
Lieferung des Voreinstellimpulses V kann die Vorbereitung unter Wegfall der monostabilen Kippstufe
33 auch stellungsabhängig durch eine außerhalb der Meßpunktbahn 19 (F i g. 2) angebrachte, punktförmige
Lichtquelle 16 und durch die Fotodiode 17 (F i g. 1) erfolgen, so daß bei jedem Umlauf stellungsabhängig
an der mit L2 bezeichneten Klemme in F i g. 4 ein L-Impuls auftritt. Zur Ausnutzung desselben
wird die Schaltbrücke 34 in ihre andere Stellung gebracht, wodurch die monostabile Kippstufe 33
wirkungslos ist und statt ihrem Ausgangssignal dann das Signal L, an dem entsprechenden Eingang der
bistabilen Kipsptufe 27 zur Wirkung kommt. Diese Möglichkeit kann sich bei besonders klein gewählter
Umlaufzeit des Meßpunktes und bei großem Blendenausschnitt empfehlen. Die Ausbildung der Auswertschaltung
22 ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. Es kann vielmehr jedes Schrittschaltwerk
Verwendung finden, welches auf eine am Eingang eintreffende Signalfolge von 0-L-O-L-Signalen die
zyklische Signalfolge Z, U und V liefern kann.
Für große Fräserdurchmesser — also große Werte der Voreinstellung des Zählers 24 — kann es sich
empfehlen, den Mittelpunkt der Kreisbahnabtastung bezüglich des Blendendrehpunktes in Fahrtrichtung
zurückzuverlegen.
Auf einfache Weise kann scharfen Richtungsänderungen
des abzutastenden Linienzuges Rechnung getragen werden. Wenn der nach Beendigung der Zählzeit
im Zähler befindliche Rest einen bestimmten maximalen oder minimalen Wert überschreitet (was
als Anzeichen dafür gewertet werden kann, daß eine starke Krümmung der Kurve aufgetreten ist, der die
Kante 20 der Blende 15 nicht folgen konnte), ist es möglich, den Vorschub einer oder beider Koordinatenrichtungen
so lange stillzusetzen, bis die Schwenkung der Blende 15 der Änderung der Kurvenrichtung
nachgekommen ist und die Restwerte des Zählers wieder innerhalb des zulässigen Bereiches
liegen, welcher innerhalb der Grenzen der Meßpunktbahn 19 frei wählbar ist.
Claims (6)
1. Abtastvorrichtung für die Nachführsteuerung des Kopierwerkzeuges von Bearbeitungsmaschinen nach einem vorgegebenen Linienzug
mit fotoelektrischer periodischer Kreisbahnabtastung und daraus resultierendem Stellsignal für
einen Nachdrehmotor für den Abtastkopf, der mit einem elektrischen Komponentenzerleger zur
Bildung der Stellsignale für die Motoren für den Längs- und den Quervorschub in Wirkverbindung
steht, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils während des Durchlaufens des Tastweges
zwischen einer senkrecht zur Abtastbahn angeordneten Kante (20) eines Ausschnittes einer am
Abtastkopf (2) fest angeordneten Blende (15) und dem Linienzug ein auf einen vom jeweiligen
Kopierwerkzeug abhängigen Wert voreinstellbarer, digitaler Zähler (24) nach Maßgabe einer
Auswerteinrichtung (22) von gleichfrequenten Zählimpulsen beaufschlagbar ist, daß dem Zähler
(24) ein Speicher (25) und diesem ein Digital-Analogwandler (26) nachgeschaltet ist, dessen ^
Ausgangssignal dem Nachdrehmotor (5) zuführbar ist, durch den die Kante (20) des Blendenausschnitts
in die Richtung der Tangente an den Linienzug drehbar ist.
2. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch zur Drehachse
(3) eines im Abtastkopf (2) rotierenden Taumellinsenhalters (9) eine Fotodiode (13) angeordnet
ist.
3. Abtastvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Taumellinsenhalter
(9) als Hohlzylinder ausgebildet ist, an dessen Umfang permanentmagnetische Pole
eines Synchronmotors angebracht sind.
4. Abtastvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren
des Abtastkopfes (2) eine punktförmige Lichtquelle (16) angebracht ist, die pro Umlauf der
Taumellinse (7) einmal von ihr auf eine außerhalb der Drehachse (3) des Taumellinsenhalters
(9) angebrachte zweite Fotodiode (17) abgebildet wird.
5. Abtastvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangs-
signale der konzentrisch zur Drehachse (3) angeordneten Fotodiode (13) einer aus kontaktlosen
Schaltelementen aufgebauten Auswerteinrichtung (22) zuführbar sind, die in zyklischer Reihenfolge
die Freigabe des Zählers (24) für die Zählimpulse, die Übernahme des Zählerinhalts in den ihm
nachgeordneten Speicher (25) und die Voreinstellung des Zählers (24) bewirkt.
6. Abtastvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteinrichtung
(22) das Ausgangssignal (L1) der konzentrisch zur Drehachse (3) angeordneten Fotodiode (13)
einem das Freigabesignal (Z) liefernden Und-Gatter (30) und über ein Umkehr-Gatter (31)
einem Eingang einer das Übernahmesignal (Ü) liefernden Hälfte einer bistabilen Kippstufe (27)
zuführbar ist und daß das Ausgangssignal der anderen, das Voreinstellsignal (V) liefernden
Hälfte der Kippstufe (27) auf einen zweiten Eingang des UND-Gatters (30) geführt ist, wobei der
Eingang der zweiten Hälfte der Kippstufe (27) entweder vom Ausgangssignal der zweiten Fotodiode
(17) oder vom Ausgangssignal einer monostabilen Kippschaltung (33) beaufschlagbar ist,
deren Eingang mit dem Ausgag des Umkehr-Gatters (31) verbunden ist und deren Kippzeit
zwischen 1Ai und 3U der Umlaufzeit der Taumellinse
(7) beträgt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
109 514/26
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES0096407 | 1965-04-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1513450A1 DE1513450A1 (de) | 1969-09-11 |
DE1513450B2 true DE1513450B2 (de) | 1971-04-01 |
Family
ID=7520034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651513450 Pending DE1513450B2 (de) | 1965-04-07 | 1965-04-07 | Abtastvorrichtung fuer die nachfuehrsteuerung des kopier werkzeuges von bearbeitungsmaschinen nach einem vorgegebenen linienzug |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1513450B2 (de) |
-
1965
- 1965-04-07 DE DE19651513450 patent/DE1513450B2/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1513450A1 (de) | 1969-09-11 |
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