DE1514053C3

DE1514053C3 - Electric copy control device for processing machines, in particular flame cutting machines

Info

Publication number: DE1514053C3
Application number: DE19651514053
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1965-11-04
Filing date: 1965-11-04
Publication date: 1975-03-27
Also published as: DE1514053B2; DE1514053A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kopiersteucrungsvorrichtung für Bearbeitungsmaschinen, insbesondere Brunnschneidmaschinen, mit einem fotoelektrisch einen Linienzug mittels symmetrischer Hell-Dunkel-Aufteilung eines Lichtflecks abtastenden Abtastkopf, dessen Ausgangssignale über eine elektrische Komponentenzerlegung Auswerteinrichtungen für die Bildung von Steuersignalen zur Steuerung zweier Koordinatenstellmotoren zuführbar sind, wobei der Abtastkopf bezüglich seiner Drehstellung feststehend angeordnet ist und eine Fotozelle aufweist, die in an sich bekannter Weise in mindestens vier Sektoren aufgeteilt ist, die in Sternschaltung elektrisch zusammengeschaltet sind, wobei von der Sternschaltung in Komponenten zerlegte Ausgangssignale lieferbar sind, die jeweils den Auswerteinrichtungen für die Bildung der Steuersignale für die Köordinatenstellmotoren und diesen zugeordneten Regeleinrichtungen für die symmetrische Hell-'Dunkel-Aufteilung des Abtastlichtflecks zuführbar sind, nach Patent 1513 207.The invention relates to an electrical copy control device for processing machines, in particular well cutting machines, with a photoelectrically a line by means of symmetrical Light-dark division of a light spot scanning scanning head, its output signals Evaluation devices for the generation of control signals via an electrical component breakdown can be supplied to control two coordinate servomotors, the scanning head with respect to its Rotary position is fixed and has a photocell, which in a known manner is divided into at least four sectors that are electrically interconnected in a star connection, output signals separated into components are available from the star connection, each with the Evaluation devices for the formation of the control signals for the coordinate servomotors and these associated control devices for the symmetrical light-dark division of the scanning light spot can be supplied, according to patent 1513 207.

Durch diese Vorrichtung wird eine unmittelbare fotoelcktrische Kompoiientenzerlegung ohne Zwischenschaltung mechanischer Bauteile ermöglicht.This device enables a direct photo-electrical component decomposition without any interposition mechanical components.

Dabei entfallt gegenüber vergleichbaren bekannten Ausführungen unter anderem der Stellmotor zum Drehen des Abtastkopfes, der Tachodynamo, das Untersetzungsgetriebe und der Komponentenzerleger.Compared to comparable known designs, there is no need for the servomotor for Rotating the readhead, the tacho dynamometer, the reduction gear and the component dismantler.

Der Abtastkopf braucht nicht mehr nachgedreht zu werden. Der auf die in mindestens vier Sektoren aufgeteilte Fotozelle übertragene Lichtfleck wird durch die entsprechende Zusammenschaltung der Sektoren elektrisch so verarbeitet, daß an den Koordinatenmotoren des Längs- und Querantriebs Steuersignale für die gewünschte Drehzahl und Drehrichtung anstehen. The scanning head no longer needs to be turned. The one divided into at least four sectors The light spot transmitted by the photocell is created by the appropriate interconnection of the sectors Electrically processed in such a way that control signals are sent to the coordinate motors of the longitudinal and transverse drives for the required speed and direction of rotation.

Die Ausführung einer Komponentenzerlegung mit fotoelektrischen Zellen hat neben der Einsparung von elektrischen Aggregaten, wie Fotoskopvcrstärker mit Stellmotoren, Tachodynamos, Getrieben usw. den Vorteil einer möglichen höheren Abtastgeschwindigkeit, weil Trägheitsmomente der nicht mehr benötigten Aggregate entfallen.The implementation of a component dismantling with photoelectric cells has in addition to the savings of electrical units, such as photoscope amplifiers with servomotors, tacho dynamos, gears, etc. the advantage of a possible higher scanning speed because moments of inertia are no longer required There is no need for aggregates.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die weitere Ausbildung des Gegenstands nach Patent 1 513 207, und es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, die in Sektoren aufgeteilte Fotozelle zu verbessern, um die Komponcntenzeilegung genauer zu gestalten und dieThe present invention aims at the further development of the object according to patent 1 513 207, and it is based on the task of improving the photocell, which is divided into sectors, in order to improve the component allocation to design more precisely and the

fio jeweiligen Werte den genauen Sinus- und Kosinuswerten besser anzunähern. fio to better approximate the respective values to the exact sine and cosine values.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindimgsgcmaTi vorgesehen, daß die Fo'ozellensektoren innere und äußere Elektroden aufweisen, die jeweils Flächenstreifen besitzen, welche sich in die jeweiligen Fotozellensektorenbereiche erst recken.In order to solve this problem, according to the invention provided that the Fo'ozellensectors inner and have outer electrodes, each surface strip have, which only stretch into the respective photocell sector areas.

Durch die erfmduiigsgemäße Ausführung wird die Erreuurm der Fotozel.e durch Lichteinfall in denDue to the execution according to the invention, the Erreuurm the Fotozel.e due to the incidence of light in the

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einzelnen Fotozellensektoren schärfer lokalisiert und Ebenen angeordneten Elektroden. Im letzteren Falleindividual photocell sectors more precisely localized and electrodes arranged in levels. In the latter case

eine genauere Komponentenzerlegung erreicht, wo- liegen diese beiderseits der durch Lichteinfall leitendA more precise component breakdown is achieved, where these are on both sides of the conductive through the incidence of light

durch die Steuerung insgesamt verbessert wird. werdenden Schicht der Fotozelle.is improved overall by the control. layer of the photocell.

Bezüglich der Fotozellensektoren ist eine radial- In F i g. 1 ist eine sternförmige ElektrodengruppeWith regard to the photocell sectors, a radial In F i g. 1 is a star-shaped electrode group

symmetrische Anordnung vorgesehen, obgleich die 5 dargestellt, die einen Mittelpunkt 1 hat, von welchemsymmetrical arrangement provided, although figure 5 is shown having a center 1 from which

Flächenstreifen sich nicht radial zum Sternpunkt zu radial sich nach außen erweiternde Flächenstreifen 2,Surface strips that do not expand radially to the star point to surface strips 2 that expand radially outward,

erstrecken brauchen. 3, 4 ... ausgehen, und zwar beispielsweise dreineed to extend. 3, 4 ... go out, for example three

In Ausgestaltung der Erfindung sind die Elektro- Flächenstreifen für jeden 90° überdeckenden Sektor, den in einer Ebene angeordnet, und die zu ver- Der Mittelpunkt ist durch eine Zuleitung 5 aus der schiedenen Elektroden gehörigen Flächenstreifen io Zellenanordnung herausgeführt und trägt zwei Angreifen kammartig ineinander. Dabei kann das elek- Schlüsse 6, 7.In an embodiment of the invention, the electrical surface strips are for each 90 ° overlapping sector, which are arranged in one plane, and which are to be The center point is through a feed line 5 from the different electrodes belonging surface strips io cell arrangement and carries two attacks like a comb. The elec- Conclusions 6, 7.

trische Widerstandsmaterial zwischen den Elektroden Dieser Elektrodengruppe sind vier sektorförmige aufgedampft sein. Es besteht aber auch in einer Elektroden 8, 9, 10, 11 zugeordnet, die berührungsanderen Ausführungsform die Möglichkeit, daß die frei zueinander angeordnet sind. Diese sektorförmikammartig ineinandergreifenden Flächenstreifen der 15 gen Elektroden 8 bis 11 bestehen jeweils aus einem verschiedenen Elektroden an einer Seite an der äußeren Bogenabschnitt 12, von dem nach innen Fotozelle vorgesehen sind. gerichtete radiale und sich zur Mitte hin verjüngendetric resistance material between the electrodes This group of electrodes are four sector-shaped be vaporized. But there is also one associated with electrodes 8, 9, 10, 11, the other touching ones Embodiment the possibility that they are freely arranged to each other. This sector-shaped comb-like interlocking surface strips of the 15 gene electrodes 8 to 11 each consist of one different electrodes on one side on the outer arch portion 12, from which to the inside Photocell are provided. directed radial and tapering towards the center

Gemäß einer anderen Ausführungsform liegen die Flächenstreifen 13, 14, 15, 16 abgehen. Die Flächen-Elektroden in verschiedenen Ebenen beiderseits streifen 13 bis 16 sind bezüglich der Flächenstreifen einer Schicht der Fotozelle. Dabei sind die Flächen- 20 2 bis 4 der inneren Elektrodengruppe so angeordnet, streifen in den verschiedenen Schichten vorzugsweise daß sich letztere berührungsfrei in die Zwischengegeneinander versetzt. räume zwischen den Elektrodenstreifen 13 bis 16According to another embodiment, the surface strips 13, 14, 15, 16 come off. The area electrodes in different planes on both sides strips 13 to 16 are with respect to the surface strips one layer of the photocell. The surfaces 20 2 to 4 of the inner electrode group are arranged in such a way that in the various layers, it is preferable for the latter to slide into the intervening layers without touching one another offset. spaces between the electrode strips 13 to 16

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erstrecken bzw. entsprechend innerhalb der senkbesitzt die innere Elektrode radial nach außen ge- rechten Projektion derselben angeordnet sind. Die richtete Flächenstreifen, welche zwischen nach innen 25 Zwischenräume zwischen den Elektroden sind beigerichtete Flächenstrerfen der äußeren Elektroden spielsweise entsprechend den Flächenabschnitten 17, greifen oder in der senkrechten Projektion zwischen 18, 19 von einer Schicht des Fotowiderstands gefüllt, diesen Flächenstreifen liegen. Der Fotowiderstand kann sektorförmig unterteiltAccording to a further feature of the invention, extend or possess accordingly within the countersunk the inner electrode are arranged in a radially outward projection thereof. the aligned surface strips, which are aligned between inwardly 25 spaces between the electrodes Surface stripping of the outer electrodes, for example, corresponding to the surface sections 17, grab or in the vertical projection between 18, 19 filled by a layer of photo resistor, these surface strips lie. The photoresistor can be divided into sectors

Gemäß einer anderen Ausführungsform hat die sein und sich über einen Sektor durchgehend er-According to another embodiment, the being and has continuously moved across a sector

an sich unter gleichen Gesichtspunkten hinsichtlich 30 strecken bzw. auch über die ganze kreisförmigestretch in itself from the same point of view with regard to 30 or also over the entire circular

der Zuordnung der Flächenstreifen beider Elektro- Anordnung, wenn die Elektroden in verschiedenenthe assignment of the surface strips of the two electrical arrangements if the electrodes are in different

den ausgeführte Fotozelle eine innere Elektrode mit Sektoren vorgesehen sind.The executed photocell has an internal electrode with sectors.

in den Fotozellensektoren jeweils zu sich parallelen Die sektorförmigen Elektroden 8 bis 11 haben je-Flächenstreifen, die mit den entsprechenden par- weils einen Anschluß 20, 21, 22, 23. Von sich gegenallelen Flächenstreifen der äußeren Elektroden 35 überliegenden Sektoren sind die Anschlüsse 20, 22 unmittelbar oder in der Projektion verzahnt angeord- bzw. 21, 23 an die Sekundärwicklungen 24, 25 von net sind. Hierbei können die einander entsprechen- Transformatoren 26, 27 angeschlossen. Die Sekunden Flächenstreifen nebeneinander liegender Sekto- därwicklungen 24, 25 besitzen Mittelabgriffe 28, 29, ren der Fotozelle rechtwinklig zueinander ver- deren Anschlüsse 30, 31 jeweils mit den Anschlüslaufen. 40 sen 7, 6 zusammen einen Abgriff für eine Steuer-in the photocell sectors each parallel to each other The sector-shaped electrodes 8 to 11 each have surface strips, which with the corresponding parallel one connection 20, 21, 22, 23 are parallel to each other The terminals 20, 22 are the sectors overlying surface strips of the outer electrodes 35 arranged directly or interlocked in the projection or 21, 23 to the secondary windings 24, 25 of are net. The mutually corresponding transformers 26, 27 can be connected here. The second Surface strips of adjacent sector windings 24, 25 have center taps 28, 29, Ren the photocell at right angles to each other, their connections 30, 31 each with the connection runs. 40 sen 7, 6 together a tap for a control

Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, komponente für die Ansteuerung der entsprechenden weil Flächenstreifen gleichmäßiger Breite vorgesehen Koordinatenstellmotoren bilden,
sein können, wodurch eine feinere Unterteilung der Es wird daran erinnert, daß Voraussetzung für Sektorenflächen möglich ist. die Komponentenaufteilung ist, daß die einen Lichtin Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, 45 fleck in einen hellen und dunklen Abschnitt trennende daß in Umfangsrichtung der kreisförmig ausgebilde- Linie bei Abbildung des Lichtflecks auf die Fotozelle ten Fotozelle verschiedene Widerstandsabstufungen durch deren Mittelpunkt verlaufen muß.
bezüglich der Sektorenunterteilung zwecks Erzeu- F i g. 2 zeigt eine auch in vier Sektoren unterteilte gung von Steuerwerten angeordnet sind. Auch hier- Fotozelle. Die sektorförmig unterteilten Außenbei ist eine radialsymmetrische Ausführungsform 50 elektroden sind mit 32, 33, 34, 35 bezeichnet und vorgesehen, wobei lediglich in Umfangsrichtung die haben die Außenanschlüsse 36, 37, 38, 39. Die Flächenstreifen und/oder die zwischen den Flächen- andere — innere — Elektrodengruppe ist einteilig mit streifen verschiedener Elektroden befindlichen Ab- im Stern geschalteten Abschnitten ausgeführt und jeschnitte der Fotozelle verschiedene Breite aufweisen weils auch zum Rand der kreisförmigen Anordnung können. 55 gezogen. Diese Elektrodengruppe besitzt mittlereThis embodiment is particularly advantageous, components for the control of the corresponding coordinate servomotors because surface strips of uniform width are provided,
It is recalled that precondition for sector areas is possible. The component division is that the one light is provided in an embodiment of the invention, 45 spots in a light and dark section separating that in the circumferential direction of the circular line when the light spot is projected on the photo cell, different resistance gradations must run through the center of the photo cell.
with regard to the subdivision of sectors for the purpose of production. 2 shows a division of control values which is also subdivided into four sectors. Also here - photocell. The sector-shaped outer case is a radially symmetrical embodiment. 50 electrodes are designated and provided with 32, 33, 34, 35, with the outer connections 36, 37, 38, 39 only in the circumferential direction - Inner - electrode group is made in one piece with strips of different electrodes located in the star-connected sections and each section of the photocell have different widths because they can also be at the edge of the circular arrangement. 55 drawn. This group of electrodes has middle

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Flächenstreifen 40, 41, 42, 43, die kreuzförmig an-The invention is described below with reference to surface strips 40, 41, 42, 43, which are arranged in a cross

Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung geordnet sind und an die der Mittelabgriff 44 (ent-Embodiments explained, which are arranged in the drawing and to which the center tap 44 (ent-

schematisch dargestellt sind. Es zeigt sprechend Teil 5 in F i g. 1) angeschlossen ist. Anare shown schematically. It shows speaking part 5 in FIG. 1) is connected. At

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform die mittleren Flächenstreifen schließen sich jeweils einer Fotozelle nach der Erfindung, wobei die An- 60 rechtwinklig zu deren Verlauf schmale Elektrodenschaltung eingezeichnet ist, streifen 45, 46, 47, 48 ... an, die über ihre LängeFig. 1 is a plan view of an embodiment, the middle surface strips each close a photocell according to the invention, the connection 60 being a narrow electrode circuit at right angles to its course is shown, 45, 46, 47, 48 ... rub against that along its length

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine andere Ausfüh- gleiche Breite haben und deren Enden mit gleichemFig. 2 is a plan view of another embodiment have the same width and the ends of the same

rungsform einer Fotozelle. Abstand zur kreisförmigen Umrißlinie der Anord-shape of a photocell. Distance to the circular outline of the arrangement

In den Figuren sind jeweils die Elektroden dar- nung liegen. Die sektorförmig unterteilten Außengestellt. Entweder erstreckt sich der sektorförmig 65 elektroden besitzen jeweils einen bogenförmigen Umunterteilte Fotowiderstand jeweils zwischen bzw. fangsabschnitt 49, an dem die Außenanschlüsse anan den in einer Ebene angeordneten Elektroden geordnet sind, und sich nach innen erstreckende oder als Sektor zwischen den in verschiedenen Elektrodenstreifen 50, 51, 52, 53 ... . Diese habenThe electrodes are shown in each of the figures. The sector-shaped outdoor display. Either the sector-shaped 65 extends electrodes each have an arc-shaped subdivision Photo resistor in each case between or catch section 49 to which the external connections the electrodes arranged in a plane are ordered, and extending inward or as a sector between the different electrode strips 50, 51, 52, 53 .... Have this

gleiche Breite über ihre Länge, sind zweckmäßigerweise gleich breit wie die Streifen 45 bis 48 ausgeführt, und erstrecken sich bei der sektorförmigen Zuordnung unmittelbar zwischen diesen Streifen oder in der senkrechten Projektion zwischen diesen Streifen.same width over their length are expedient running the same width as the strips 45 to 48, and extend in the sector-shaped Assignment directly between these strips or in the vertical projection between them Stripes.

Diese Anordnung gestattet eine erheblich feinere Flächenunterteilung und dabei einen genaueren Wertabgriff der jeweiligen Steuergröße in Abhängigkeit von der Richtung der Licht und Schatten trennenden Linie der Abbildung des Lichtflecks, welche durch den Mittelpunkt der kreuzförmig angeordneten Streifen 40 bis 43 verläuft.This arrangement allows a considerably finer subdivision of the area and thereby a more precise value tapping the respective control variable depending on the direction of the light and shadow separating Line of the image of the light spot, which passes through the center of the cross-shaped Strip 40 to 43 runs.

In F i g. 2 ist erkennbar, daß zwar auch eine radialsymmetrische Anordnung vorliegt, aber bezüglich der sektorförmigen Unterteilung eine in Umfangsrichtung wechselnde Elektrodenbemessung vorhanden ist. Beispielsweise erstrecken sich die außen angeordneten Elektrodenflächen 54, 55, 56, 57 der im Stern angeordneten Elektrodengruppe jeweils im Uhrzeigersinne von einem der Flächenstreifen 40 bis 43 aus. Hierdurch ergeben sich besonders günstige Steuerbedingungen, deren Einzelwerte genauer an den Verlauf einer Sinus- bzw. Kosinuskurve angenähert sind.In Fig. 2 it can be seen that there is also a radially symmetrical arrangement, but with respect to The sector-shaped subdivision has an electrode dimensioning that changes in the circumferential direction is. For example, the externally arranged electrode surfaces 54, 55, 56, 57 of the Electrode group arranged in a star in each case clockwise from one of the surface strips 40 to 43 off. This results in particularly favorable control conditions and their individual values more precisely are approximated to the course of a sine or cosine curve.

Entsprechend den Darlegungen zu F i g. 1 sind sektorförmige Abschnitte eines Fotowiderstandmaterials entweder zwischen den kammartig ineinandergreifenden Elektrodenstreifen angeordnet, oder dieses Material erstreckt sich wenigstens durchgehend über einen sektorförmigen Abschnitt, wobei die verschiedenen Elektrodengruppen an einer oder verschiedenen Seiten dieses flächenhaften Fotowiderstandmaterials angeordnet sind. Zur VerdeutlichungAccording to the explanations for FIG. 1 are sector-shaped sections of a photoresist material either arranged between the comb-like intermeshing electrode strips, or this material extends at least continuously over a sector-shaped section, the various Electrode groups on one or different sides of this sheet-like photoresist material are arranged. For clarification

ίο ist für den ersteren Fall in einem Sektor in Fig. 2 das Material des Fotowiderstands mit 58 bezeichnet. F i g. 2 zeigt ein Beispiel, in welchem die Flächenstreifen einzelner Sektoren rechtwinklig zueinander liegen, wobei aber Radialsymmetrie zwischen diagonal zueinanderliegenden Sektoren vorgesehen ist, die entsprechend der Anordnung in F i g. 1 zusammengeschaltet werden.For the former case, ίο is in a sector in FIG. 2 denotes the material of the photoresistor with 58. F i g. 2 shows an example in which the surface strips of individual sectors are at right angles to one another lie, but radial symmetry is provided between diagonally opposite sectors, according to the arrangement in FIG. 1 can be interconnected.

Die Anordnung ist nicht auf den erwähnten rechtwinkligen Verlauf der Flächenstreifen zueinander beschränkt. Es können winkelmäßige Abweichungen, auch in Abhängigkeit von gewissen Übertragungsbedingungen und beabsichtigten Kurvenformen, vorgesehen werden. Ebenso sind auf der Grundlage der beschriebenen Anordnungen auch Unterteilungen in mehr als vier Sektoren möglich.The arrangement is not limited to the aforementioned right-angled course of the surface strips to one another. There can be angular deviations, also depending on certain transmission conditions and intended waveforms. Likewise are based on the The arrangements described can also be subdivided into more than four sectors.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electric copy control device for Machining machines, in particular flame cutting machines. with a photo-elecrically a line of lines by means of a symmetrical light, dark division a scanning head scanning light leaks, the output signals of which via an electrical Component breakdown Evaluation devices for the formation of control signals for Control of two coordinate servomotors can be supplied, the scanning head with respect to its rotational position is fixed and has a photocell, which is known per se Way is divided into at least four sectors, which are electrically interconnected in a star connection are available, with output signals dismantled into components from the star connection are, each of the evaluation devices for the formation of the control signals for the coordinate servomotors and control devices assigned to them for the symmetrical light / dark division of the scanning light spot can be supplied are, according to patent 1513 207, thereby characterized in that the photocell sectors inner and outer electrodes (1 to 4, 40 to 43 or 8 to 11, 32 to 35), each of the flat strips (2 to 4, 13 to 16 and 45 to 48, 50 to 53), which extend into the respective photocell sector areas.

2. Device according to claim 1, characterized in that the electrodes (8 to 11, 32 to 35, 1 to 4, 40 to 43) are arranged in one plane and lead to different electrodes corresponding surface strips (2 to 4, 13 to 16. 45 to 48, 50 to 53) intermesh like a comb.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the electrodes (8 to 11, 32 to 35, 1 to 4, 40 to 43) in different planes on both sides of a light-sensitive Layer of the photocell are arranged.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the inner Electrode (1 to 4) has radially outwardly directed surface strips (2 to 4) which between inwardly directed surface strips (13 to 16) of the outer electrodes (8 to 11) grip or lie in the vertical projection between these surface strips.

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized by an inner electrode (40 to 43) with surface strips (45 to 48) parallel to each other in the photocell sectors, those with the corresponding parallel surface strips (50 to 53) of the outer electrodes (32 to 35) are arranged directly or in a toothed manner in the projection.

(ι. Device according to claim 5, characterized in that the corresponding Surface heights (45 to 48. 50 to 53) next to each other lying sectors of the photocell run at right angles to each other.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the circumferential direction the circular photocell different resistance gradations with respect to the sector subdivision for the purpose of generating control values are arranged.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the circumferential direction Surface strips (40 to 43) and / or between the surface strips of different electrodes located sections of the photocell have different widths (54 to 57).