DE1577858A1 - Vorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung von Gegenstaenden komplexer Gestalt - Google Patents

Vorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung von Gegenstaenden komplexer Gestalt

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DE1577858A1 DE19651577858 DE1577858A DE1577858A1 DE 1577858 A1 DE1577858 A1 DE 1577858A1 DE 19651577858 DE19651577858 DE 19651577858 DE 1577858 A DE1577858 A DE 1577858A DE 1577858 A1 DE1577858 A1 DE 1577858A1
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Molins Machine Co Ltd
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Description

  • Vorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung von Gegenständen komplexer Gestalt Die Erfindung betrifft eine Vorrichi;ung zur Verwendung beider Herstellung von Gegenständen komplexer Gestalt, insbesondere von Gegenständen mit Krümmungen, die durch ästhetische Überlegungen bestimmt werden, um zwischen markierten Begrenzungslinien künstlerisch gefällige Übergänge zu gestalten. Es ist bereits bekannt, Gegenstände mit komplexen Oberflächenkrümmungen unter Verwendung elektronischer Rechengeräte und num eriseh gesteuerterWerkzeugmaachinen herzustellen, vorausgesetzt, dass die Krämmungen mathematisch definiert werden können, was meist dann der Fall ist, wenn die Krümmungen und Abmessungen der Gegenstände auf Berechnungen beruhen, die mit der Funktion des Gegenstandes in Verbindung stehen. Ein Beispiel eines solchen Gegenstandes ist ein Flugzeugflügel, dessen Abmessungen und Gestalt durch Anwendung bekannter Formeln auf die gewünschten Betriebsbedingungen berechnet werden können; das Ergebnis des Rechengerätes, in Form einer Reihe die Gestalt des Flügels bestimmender Koordinaten, wird auf einem Magnetband ;odedgl-: gespeichert und später davon abgelesen, um eine Werkzeugmaschine, z.B. eine Fräsmaschine, zu steuern, um aus einem massiven Körper einen Flügel richtiger Form herzustellen.
  • Viele Gegenstände werden heutzutage derart konstruiert, dass sie ganz oder teilweise komplexe Krümmungen aus rein ästhetischen Gründen aufweisen; die Verwendung einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine für die Herstellung solcher Gegenstände würde die Vorherbestimmung der Gestalt des Gegenstandes in numerischen Begriffen verlangen, etwa durch Herstellung eines Prototyps und einen anaehliessenden aufwendigen und verwickelten Messvorgang, um eine Reihe von die Gestalt des Prototyps darstellenden Koordinatenpaaren in einer zum Steuern des bei der Massenherstellung zu verwendenden Werkzeuges geeigneten Form abzuleiten. Selbst die Herstellung des Prototype bereitet Schwierigkeiten, da der Entwerfer üblicherweise zweidimensionale Skizzen macht, die lediglich die Hauptumrisse des Gegenstandes genauer festlegen, während die von ihm gewünschten Einfüllkrümmungen mehr oder weniger verschwommen angedeutet werden. Erhebliche Freiheit wird also dem Modellbauer bei der Herstellung des Prototyps überlassen, und mehrere Versuche können nötig sein, ehe ein den Entwerfer befriedigender Prototyp erzielt ist.
  • Als Beispiel eines solchen Gegenstandes kann ein Karosserieblech eines Automobils zitiert werden; aktuelle Moderichtungen von Autokarosserien verlangen wohlbestimmte Trennlinien zwischen benachbarten Bleehen,zusammen mit glatten Krümmungen in den diese Linien verbindenden Oberflächen. Es handelt sich hier um Krümmungen, die dem Beschauer den Eindruck der Einfachheit vermi-;teln, aber die mathematische Definition einer solchen Linienführung ist oft schwierig zu erzielen und, wenn erzielt, komplex. Daher ist es unpraktisch und unwirtsehaftlich, Prototypen solcher Bleche durch mathematische Definition der in Prags kommenden Form und anschliessende Verwendung einer konventionellen bandgesteuerten Werkzeugmaschine herzustellen.
  • Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Gegenstände wie u.B. Autokaroeseriebleche, hergestellt werden können, ausgehend von Daten, die eine. Grundgestalt des Gegenstandes bestimmen und die Umrisse eines gewünschten Gegenstandes allgemein in zwei Dimensionen enthalten sowie eine gewünschte Hauptkrümmung in der dritten Dimension, um einen Gegenstand zu erhalten, der dieser Grundgestalt entspricht und weiche Übertragungskrümmungen in den von diesen Daten nicht vollständig definierten Teilen hat. Gemäss der Erfindung ist eine Vorrichtung geschaffen zum Herstellen eines dreidimensionalen Gegenstandes gemäss Daten, die auereichen, um die Grundgestalt des Gegenstandes in zwei von drei zueinander senkrechten Dimensionen zu definieren, d.h.
  • um den Umriss einer Projektion den Gegenstandes auf eine Ebene zusammen mit einer grundsätzlichen Krümmung desselben in der dritten Dimension zu definieren, bestehend aus einem Datenspeicher zur Aufnahme von Daten, die die Grundgestalt eines gewünschten Gegenstandes in zwei Dimensionsn,eine grundsätzliche Krümmung desselben in der dritten Dimension definieren, und bestehend aus an diesen Datenspeicher angeschlossenen Steuermitteln zum Erzeugen von den aus diesem Speicher entnommenen Daten entsprechenden Steuersignalen für ein Formwerkzeug od.dgle, wobei diese Steuermittel eine Steuereinheit und Modulatormittel aufweisen, und wobei die Steuereinheit eine erste Folge von Steuersignalen zum Steuern der Stellung des Formwerkzeuges od.dgl. in den beiden Dimensionen erzeugt, so dass es eine Reise aufeinanderfolgender Stösse innerhalb der Grundgestalt entsprechender Grenzen ausführt, sowie eine zweite.Folge von Steuersignalen zum Steuern der Lage des Formwerkzeuges od.dgl. in der dritten Dimension während des Aus-. führens der Stösse entsprechend der Grundgestalt, und wobei die Modulatormittel die Signale der ersten Folge aufnehmen und Steuersignale zum Beeinflussen der Steuerung des Werkzeuges in der dritten Dimension abgeben, so dass die Zage des Werkzeuges in der dritten Dimension während irgendeiner dieser Stösse lediglich von dieser grundsätzlichen Krümmung und während eines anderen aut>gewählten Stosses von dieser grundsätzlichen Krümmung zusammen mit dem. Abstand des anderen Stosses von dem ausgewählten Stoss bestimmt wird, so dass der hergestellte Gegenstand entlang der Linie des ausgewählten Stossee diese grundsätzliche Krümmung und entlang der Linien der anderen Stösse fortschreitend sich ändernde Krümmungen aufweist.
  • Bei einem einfachen Beispiel kann dip Grundgestalt eines harzustellenden Bleches ein ebenes hor.i.""ontal es Rechteck mit langen, einer X-Achse parallelen und kurzen, einer Y-Achse parallelen Seiten festlegen. Die grundsätzliche Krümmung kann als Kreisbogen in einer vertikalen. der X-Achse parallelen Ebene festgelegt sein, wobei der Bogen die kurzen Seiten des Rechtecks durchschneidet. Man kann denn bewirken, dass das Werkzeug Stöäse parallel zu der X-Achse ausführt und dass es parallel zu-einer Z-Achse (d.ho vertikal) derart verseizt wird, dass es bei der Ausführung eines ausgewählten Stosses, nämlich des Stosses in der gleichen vertikalen Ebene wie die längere Mittellinie des Rechtecks, dem Kreisbogen folgt; bei der Ausführung eines anderen Stosses kann die Versetzung des Werkzeuges parallel zu der Z-Achse (d.h. aus der Ebene dieses Rechtecks heraus) derart wein, dass die am entsprechenden Punkt des ausgewählten Stosses durchgeführte Vereetzuiig multipliziert mit einem von dem Abstand zwischen diesem anderen Stoss und dem ausgewählten Stoss abhängigen Faktor Null ist, wenn das Werkzeug einen Stoss entlang einer der zwei längeren Seiten macht. Sä wird ein glatter Übergang aus der grundsätzlichen Krümmung bis zu den längeren Seiten eines ebenen Rechtecke erreicht.
  • Auch kann mehr als das Min7.estmaas an Daten bezüglich der dritten Dimension dem Datenspeicher eingegeben werden; z. B. kann der Umriss einer gewünschten Gestalt in allen drei Dimen.-aionen vollständig definiert wenden und diese Daten können dazu verwendet werden, die Bewegung des Werkzeuges so zu begrenzen, dass es diesem Urriss genau entspricht, unabhängig
    en
    von der dre.idlmensional/Konfiguraticn innerhalb dieses Umrieses.
    Zum bes2eren Verständnis der Erfindung wird nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel derselben anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beeehrieben, und zwar stellen darf Figur 1 ein Blockdiagram der Vorrichtung, und Figur 2 und 3 zwei Formen von Beugungsgittern mit verstellbarer Teilung.
  • Fig. 1 zeigt einen teilweise geformten Materialblock 1, in eine Haltevorrichtung 2 gespannt-, wobei ein Werkzeug 3,9 etwa ein Präswerkzeug, die obere Fläche res Blockes 1 berührt. Das Werkzeug 3 ist an einem Antriebsaggregat 4 befestigt, mit Antriebseinheiten 5X, 5Y zum horizontalen Einstellen des Werkzeuges 3 (entsprechend den Signaleng die Versetzungen parallel zu zwei zueinander senkrechten horizontalen Achsen, X- und Y-Achse genannt, darstellen), und mit einer weiteren Antriebseinholt 5Z zum vertikalen Einstellen des Werkszeuges (d.h.
  • zum Bewegen des Werkzeuges parallel zu einer dritten oder Z-Achse).
  • Jede dieser Antriebseinheiten 5X, .5Y, 5Z weist zwei Stellungsanzeiger 74 8X, 7Y, 8Y, und 7, 8Z auf. Jeder dieser Anzeiger dient dazu, elektrische Signale abzugeben, die die Versetzung des Werkzeuges 3 in der entsprechenden Dimension repräsentieren.
  • Eine Steuereinheit 9 ist mittels einer Anzahl von Kanälen mit dem Antriebsaggregat 4 verbunden (wobei zu merken ist, dass in diesem Text das Wort "Kanal" eine oder mehrere elektrische Zeitungen bedeutet). In der Zeichnung ist die Richtung angegeben, in der die Signale durch jeden Kanal laufen; daraus ist zu ersehen, daso drei Steuerkanäle 10X, 10Y, 10Z Signale von der Steuereinheit 9 zu den Antriebseinheiten 5X, 5Y und 5Z tragen; drei Stellungsanzeigekanäle 11X, 11Y, 1lZ tragen Signale von den Stellungsanzeigern U, 7Y, 7Z bis zu der Einheit 9; und drei Kalibrierungssteuerkanäle 12X, 12Y, 12Z tragen Signale von Modulatoreinheiten 13X9 13Y, 13Z zu den entsprechenden StellungsanzeigenU, 7Y, 7Z. Die Modulatoreinheit für jede Dimension ist mit den Stellungsanzeigekanälen der anderen beiden Dimensionen verbunden, z. B. ist die Einheit 132 mit den Kanälen 11X9 11Y verbunden.
  • Nebenbei soll bemerkt werden, dass, w.hrend die Anordnungen zum Steuern der Stellungen des Werkzeuges derart sein können, dass sie Stellungsanzeiger erfordern, die jederzeit Signale entsprechend der tatsächlichen Lage des Werkzeuges 3 geben, doch vorzugsweise die Stellungsanzeiger Signale nur dann geben, wenn sich das Werkzeug von einer Stellung in eine andere bewegt; dieses letztere Ergeb nie kann z.B"durch Verwendung von Anzeigern des Beugungegittertppo erreicht werden.
  • Die Steuereinheit 9 weist drei Eingangskanäle 7.4X, 14Y, 14.Z auf, durch die sie Daten von einem Datenapreieher oder einer "Gedächtnis"-Einheit 15 erhalten kann. Eingabekanäle 16X, 16Y, 16Z erlauben das Eingeben von raten in den Speicher 15e Sowohl. die Steuereinheit 9 als auch der Speicher 15 haben weitgehend interne Unterteilung in drei-Abeehnitte (9X, 9Y9 9Z und 15X9 15Y, 15Z), aber die Unterteilungen sind nicht in vollen Linien gezeichnet sondern nur mit unterbrochenen Linien angedeutet, da diese Unterteilungen nicht absolut sind; wie es eich später ergeben wird, benötigen die ver- schiedenen Abschnitte jeder Einheit eine gewisse Verbindung untereinander zu Synehronisierungszwecken.
  • Die Stellungsanzeiger 8X9 8Y, 8Z sind über Kanäle 18X, 18Y,
    18Z an eine Aufzeichnungsvorrichtung 1? angeehloseen, die in
    Betrieb gesetzt werden kann, wenn die Vorrichtung gemäss der Erfindung in Betrieb ist--Sie dient dann zum Aufzeichnen der Versetzungen des Werkzeuges 39 ausgedrückt in Bewegungen parallel zu den X-, Y- und Z-Achsen. Die auf diese Weise hergestellte Aufzeichnung (z.8. ein Magnetband) kann verwendet werdeng um ein auf ähnliche Weise eteuerbares Werkzeug zu steuern, damit solche Bewegungen nachgebildet werden können. Die Anzeiger 8X, 8Y, 8Z und die Vorrichtung 17 sind jedoch kein notwendiger Teil der Erfindung, die hier beschrieben wird.
  • Jede der Antriebseinheiten 5X, 5Y9 5Z der zugehörigen Stellungsanzeiger 7X9 7Y oder 7Z und zugehörigen Abschnitte 9X9 9Y oder 9Z der Steuereinheit 9 arbeiten zusammen, um Bewegung des Werkzeuges 3 in der jeweiligen Dimension $u be- wirken. Die Arbeitsweise ist wie folgt: die Antriebeeinheiten 5X9 5Y verursachen, dass das Werkzeug 3 sich in aufeinander. folgenden, in kurzen Abständen angeordneten Stössen über den Block 1 bewegt, wobei ein vorbestimmter Verlauf gebildet
    Wird; die Stellg/anzeiger 9X,. 9Y berichten ständig der Steuer-
    einheit 9 über Kanäle 1119 11Y die Werkzeugversetzungen parallel zu den X-und Y-Achsen und innerhalb der Einheit 9 werden diese Daten für jede Dimension mit den über-die Kanäle 7.4X, 14Y aus dem Speicher 15 erhaltenen.-Daten vergl ichen. Wenn es das Ergebnis eines solchen Vergleiche verlangt, gibt die Einheit 9 Steuersignale über die Steuerkanäle 10X, 10Y an die passende Einheit 5X, 5Y, um. die Stellung des Werkzeuges 3 3.n Übereinstimmung mit den. aus dem Speicher 15 erhaltenen Daten zu halten. Während einen jeden Stosses wird die Lage des Werkzeuges 3 in der Dimension Z von dem Abschnitt 9Z der Steuereinheit 9 über die Antriebeeinheit 5Z gesteuert. Daten, die eine grundsätzliche Krümmung des herzustellenden Werkstückes definieren, sind innerhalb des Abschnittes 15Z des Datenepeiohere 15 gespeichert. Wenn die Stösse des Werkzeuges parallel zu der X-Achse ausgeführt werden, wird diese Kimmung für den ausgewählten Stoss zweckmäseig als X- und Y-Vernetzungen definiert. Wenn der ausgewählte Stoss ausgeführt wirdp werden die Werkzeugbewegungen in der 2-Dimension gemäss den in diesem Abschnitt 15Z ge- speicherten Daten genau gesteuert; aber während anderer Stösse werden die Z-Yersetzungen variiert, wobei die Variation tUr irgendeinen Stoss in einen Verhältnis zu der Y-Koordinate fier jenen. Stonm steht. Obwohl dies durch Berechnung innerhalb der Einheit 9 geschehen. kann, ist den doch vorzuziehen, eine aolohe Variation mittels der Stellungsanzeiger einzuleiten. Das Vorhandensein ton Kalibriereteuerkanälen 12X, 12Y, 12Z, die Signale aus den Modulatoreinheiten 13X, 13Y, 13Z zu den Stellungsanzeigern 7g, 7Y, 7Z leiten, wurde schon oben er- wähnt. Diese Stellungsanzeiger sind derart konstruiert, dass ihre Kalibration, d.h. ihre Empfindlichkeit mittels durch den jeweiligen Kanal zugeführter Signale variiert werden kann. Unter Variation der Kalibration oder Empfindlichkeit wird hier das Verhältnis zwischen irgendeinem aus dem Anzeiger (zu ei- nem der Kanäle llX, 11Y, 11Z)kommenden Ausgangssignal und der dieses Signal verursachenden Versetzung des Werkzeuges 3 in der entsprechenden Dimension verstanden.
  • Wenn z.B. der Stellungsanzeiger vom Beugungegittertgp ist, wird ee eine Anzahl von Impulsen proportional der Versetzung aussenden; die Zahl solcher Impulse fair irgendeine gegebene Versetzung kann durch Änderung der Teilung des Gittern variiert werden. Als weiteres Beispiel kann ein Anzeiger zum Geben einer fortlaufenden Anzeige der Stellung (im Gegensatz zu einer Versetzung) aus einem Pote:atlometer mit einer kon- stanten Spannung parallel dazu bestehen, dessen Schieber mechanisch mit dem Werkzeug verbunden ist, eo dass von ihm eine Ausgangeepannung erhalten wird, die dem Abstand zwischen der tatsächlichen Lage den Werkzeugen und der Bezugslage proportional ist. Mit einem solchen Anzeiger kann die Proportionalitätekonstante durch Variieren der an das Potentionmeter angelegten Spannung variiert werden. In jedem fall Wird die erzielte Variation Kalibratione- oder Empfindliohkeitavariation genannt. nie Modulatoreinheiten 13X, 13Y! 1-Z erzeugen Signale zum Steuern der Kalibration oder Empfindlichkeit der zugehörigen Stellungsanzeiger, gesteuert von den Signalen, die von den Stellungsanzeigern einer oder beider der anderen-Dimensionen erzeugt werden; die Modulatoreinheit 13Z erzeugt z.B. Signale zum Steuern der Kalibration des Anzeigers 7Z9 gesteuert von Signalen, die von entweder einem oder beiden der Anzeiger 7X, 7X erzeugt werden. Hei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die grundsätzliche Krümmung-ale X- und Z-Veroetzungen definiert und die Variation dieser Krümmung zwischen aufeinanderfolgenden Stössen )hängt von den Y-Koordinaten der Stösse ab: In diesem Beispiel wird die Einheit 13Z demnach so eingestellt, dass sie, gesteuert lediglich von Signalen des Anzeigers 7Y, Steuersignale für Anzeiger 7Y erzeugt, und die Einheiten 13X, 13Y werden nicht benutzt.
  • nie Modulatoreinheit für jede Dimension ist vorzugsweise so einstellbar, dass die von ihr ausgestrahlten Ausgangssignale irgendeine einer Vielzahl von mathematischen Funktionen der von ihr empfangenen Stellungsanzeigen im Verhältnis zu einer oder beiden der anderen zwei Dimensionen repräsentieren.
  • Nach Beendigung des ausgewählten Stosses wird also die Kalibration des Stellungsanzeigers 7Z für aufeinanderfolgende Stösse zunehmend variiert, wenn Modulatoreinheit 13Z9 die von durch den Kanal 114 empfangenen Signalen gesteuert wird, in den Kanal 12Z während eines jeden Stosses eine Folge von Steuersignalen gibt, die von der Y-Koordinate jenes Stosses
    abhängen. Wenn die Kalibrationeänderung zwischen einem Stoss
    und dem darauffolgenden Stoss derart ist" dass eine kleinere
    Versetzung des Werkzeuges 3 in der Z-Diemnsion erforderlich
    ist, um ein gegebenes Signal in dem Kanal l1Z zu erzeugen,
    dann wird die von dem Werkzeug währ:nd des zweiten dieser
    Stösse produzierte Krümmung weniger ausgesprochen-sein als
    während des ersten dieser Stösse, obwohl die Art der Krümmung
    die gleiche ist= wenn z.B. beim ersten Stoss das Werkzeug 3
    einen Kreisbogen ausführt, so wird es beim zweiten Stoss ei-
    nen Kreisbogen mit grösserem Radius ausführen.
    Ein 3eispiel einer Oberfläche, die so hergestellt werden kann,
    ist diejenige eines im allgemeinen rechteckigen Bleches,
    dessen sämtliche Tanten in einer Ebene liegen, wobei aber sein
    i;ittelteil konvex ist und die grundsätzliche Krümmung entlang
    der längeren Mittellinie des Bleches verläuft und ein Kreis-
    bogen ist. Bei. der Herstellung einer solchen Oberfläche mit
    der beschriebenen Vorrichtung werden die Abschnitte 15X, 15Y
    des Speichers 15 mit den Verlauf der Stösse.bestimmenden Daten
    zum Erzeugen des rechteckigen Umrisses gespeist, während der
    Abschnitt 15Z mit die Hauptkrümmung bestimmenden Daten erhal-
    ten wird
    Das Werkzeug 3 wird veranlasst, Stö3ee parallel zu den länge-
    ren Seiten des Reehtecke auszuführe,i, die bei den kürzeren
    Seiten beginnen u-id enden, und das "`erkzeug wird in der Z-
    Dimensi.on bewegt, damit es beim Au3f iihren des ausgew`ih1.ten
    Stosses, d.h. erit !.ang der läii"eren @tte:J.l i.iüe, der,i@uzici:@(@:;-
    liehen Krümmung folgt. Während jedes der anderen Stösse wird das Werkzeug auf entsprechende Weise in der Z-Dimension bewegt wie in dem ausgewählten Stoss, aber mit geringerer Amplitude, so dass die Krümmung zunehmend geringer wird, bis die Bewegung des Werkzeuges in der Z-Dimension Null wird, wenn es einen Stoss entlang einer der langen Seiten des Rechtecks ausführt.
  • Wenn, wie oben beschrieben, die Umrisse eines Bleches oder anderen Gegenstandes in den X- und f- Dimensionen definiert sind, dann ist eine Änderung der Kalibration der Stellungsanzeiger 7X, 7Y während der Arbeit unnötig; wenn aber die Umrisse eines herzustellenden Gegenstandes in der X- und/oder Y-Dimension nicht genau bestimmt siAd, so kann durch die Modulatoreinheit 13X und/oder die Moduyatoreinheit 13Y eine zunehmende Änderung der Kalibration des Anzeigers 7X und/oder des Anzeigers 7Y bewirkt werden, um eine zunehmende Krümmung der entsprechenden Begrenzungen des hergestellten Gegenstandes einzuleiten.
  • Die Stellungsanzeiger 74 7Y können verschieden ausgebildet sein, um einer solchen unterschiedl=_ahen Kalibration gerecht zu werden. Die Fig. 2 und 3 stellen zwei Formen eines Beugungsgitters dar mit Vorkehrungen zum Variieren ihrer Teilung, um eine solche änderbare Kallbration eines Anzeigers zü ermöglichen. Pig. 2 zeigt ein Beugungsgitter mit divergierenden Linien, wobei eine Linie etwa auf hE:laen Weg entlang der Länge des Gitters senkrecht zu dieser Län@,e verläuft und die Linien auf beiden Seiten dieser einen Linie symmetrisch von-ihr weg divergieren. Ein solches Gitter kann entlang- irgendeinem schmalen Band parallel au seiner Länge abgetastet .erden, und die Antwort der Abte stmittel, die die Anzahl der durch Abtasten festgestellten Linien angibt, hängt von der Lage des Abtastbandes quer zur Breite des Gitters ab. Als Beispiel wird das Abtasten entlang der durch die Linien P-P, Q-Q angegebenen Bänder in Betracht gezogen. Beim Überqueren des durch die quer verlaufenden, gestrichelten Linien A-A, B-B angedeuteten Teiles des Gitters kreuzt der Abtaststrahl P-2 eine erheblich grössere Anzahl von Gitterlinien als d-er-Abtatssta:-ah7. Q-Q, wobei ganz unterschiedliche Antiworten gegeben werden, obwohl die abgetasteten Teile von gleicher Länge sind. Bewegt man nun das Abtastband quer über die Breite des Gitters, während sich der Abtastpunkt längs bewegt, so wird das Abtastband gegenüber dem Gitter schräggestellt, z. B. entlang der Linie P-Q, und die bei aufeinanderfolgenden gleichen Abtastlängen erhaltene Antwort wird zunehmend grösser oder kleiner sein, wenn sich der Abtastetrahl nach oben oder nach unten über das Gitter bewegt.
  • Pig. 3 zeigt ein Beugungsgitter, das auf eine Unterlage aus einem Blatt 30 dehnbaren flexiblen Materials gezeichnet ist. Die Linien des Gitters erstrecken sich längs des Blattes 30; das Bla-.t ist auf Mitteln zum Dehnen des Blattes montiert. Die genaue Form der verwendeten Dehnmittel ist unwichtig; die hier gezeigten Mittel bestehen aus Stäben 31, die an den Enden des Blattes 30 befestigt sind, aus Gienken 32, die die Stäbe 31 schwenkbar mit Mitnehmergliedern 33 mit Mitnehmerrädern 34 verbinden, und aus Nocken 35, an denen die Räder 34 anliegen. Ein Drehen der Nocken 35 ändert die Abstände zwischen den Nitnehmergliedern 339 34 und bewirkt daher, .dass die Stäbe 31 sich zueinander oder auseinander bevvegen.*Die Dehnbarkeit des Blattes 30 hält das Blatt zwischen Stäben 31 gespannt und eine solche Bewegung der Stäbe 31 bewirkt eine Verringerung oder eine Vergrösserung der Teilung der Linienidee Beugungsgit ters und damit eine Veränderung der Antwort .eines Stellungsanzeigers, in dem ein solches Gitter Verwendung findet, Die Nocken 35 drehen sich vorzugsweise gleichzeitig, äber in entgegengesetzter Richtung, so dass gleiche und entgegengesetzte Bewegungen der Glieder 33 bewirkt werden, Renn irgendeine Bewegung der Stäbe 31 gewünscht wird, da dann keine Tendenz besteht, dass die Stäbe 31 und das Blatt 30 seitlich versetzt werden.

Claims (5)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Gegen--etandes gemäss Daten, die ausreichen, um Hauptumrisse des Gegenstandes in zwei von drei zueinander senkrechten Dimensionen zu bestimmen, d.h. um den Umries einer Projektion des Gegenstandes auf eine Ebene zu bestimmen, zusammen mit einer grundsätzlichen Krümmung dieses Gegenstandes in der dritten Dimension, bestehend aus einem-Datenspeicher zur Aufnaheme von Daten, die die Hauptumrisse eines gewünschten Gegenstandes in zwei Dimensionen und eine grundsätzliche Krümmung desselben in der dritten Dimension bestimmen, und aus Steuermitteln, die an diesen Datenspeii.her angeschlossen sind und Steuersignale für ein Formwerkzeug od.dgl. entsprechend den aus diesem Speicher entnommenen Daten erzeugen, wobei die Steuermittel eine Steuereinheit und Modulatormittel aufweisen und die Steuereinheit eine erste Folge von Steuersignalen zum Steuern der Stellung,des Formwerkzeuges od.dgl. in diesen zwei Dimensionen erzeugt, so dass7ea eine Reihe aufeinanderfolgender Stösse innerhalb von Grenzen# die den liauptumrissen entsprechen, ausführt, sowie eine zweite Folge von Steuer-, signalen zum Steuern der Lage des Formwerkzeuges od.dgl. in der dritten Dimension während dieser Stässe gemäss der grund.-eäztlichen Krümmung, und wobei die llodulatormittel die Signale der ersten Folge empfangen und Steuersignale abgeben, um die Steuerung des Werkzeuges in der dritten Dimension zu beeinflussen, so dass die Werkzeugstellung in der dritten Dimensiox-. während eines ausgewählten dieser Stösse nur von dieser grund-. sätzlichen KrW.,mung bestimmt wird und während irgend eines anderen dieser Stösse von dieser grundsätzlichen Krümmung zusammen mit dem Abstand des jeweiligen anderen Stosses von dem au$gew5.hlten Stoss, so dass der hergestellte Gegenstand die grundsätzliche Krümmung entlang der Linie des ausgewählten Stosses und zunehmend sich ändernde Krümmungen entlang der Linien der anderen Stösse aufweist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine An.-an die trieba6rdnung für das Formwerkzeug,/aus drei Einheiten zum Bewegen des Werkzeugs in den drei Dimensionen in Abhängigkeit von den Folgen von Steuersignalen besteht, ferner aus drei Stellungsanzeigern, die Anzeigen der Stellung des Werkzeuges in den entsprechenden Dimensionen liefern und diese Anzeigen zu den Steuermitteln zurückführen.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit und die Stellungsanzeiger die Steuersignale für die zwei Folgen und die Stellungsanzeigen als elektrische Signale geben.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Stellungsanzeigern erzeugten Signale der Steuereinheit zugeführt werden, um mit den aus dem Datenspeicher entnommenen Daten verglichen werden zu können.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibration wenigstens eines der Stellunjsanzeiger durch weitere von der Steuereinheit empfangene Signale variiert werden kann. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Stellungsanzeiger vom Beugungegittertyp sind und dann wenigstens einer diesar Anzeiger mit einem Gitter Gitter mit verstellbarer Teilung versehen ist. ?. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Gitter mit änderbarer Teilung auf eine aus dehnbarem elastischem Material herg,@stellte Unterlaje gezeich- net ist und Mittel zu Ändern des auf diese Unterlage ausgeübten Zuree vorgesehen sind. . B. Vorrichtung nach einem der Ansprüch3 1 bis 6, dadurch gekennzeiehnet, dass das Gitter mit änder,iarer Teilung mit diver- gieren Linien versehen und entlang eines schmalen, die Linien des Gitters überquerenden Bandes abtastbar ist, und dann Mittel zum lersetzen des Gitters in seiner eigenen Ebene in einer Richtung senkrecht zum Abtastband vorgesehen sind. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadureii gekennzeichnet, dann die Stellungsanzeiger aus Potentiomtern bestehen, deren jeden eine Auegangeapännung liefert, die proportional dem Abstand zwischen der Werkzeugstellung und einer Bezugetelle in der entsprechenden Dimension ist, wobei bei wenigetene einem Bie- der eer Anzeiger eine Änderung parallel daiu aigelegten Spannung möglich ist. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, gekennzeichnet durch drei weitere Stellungsanzeiger, die an eine Registriervorrichtung angeschlossen sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0077177A1 (de) * 1981-10-09 1983-04-20 Fanuc Ltd. Verfahren und Anordnung zur numerischen Steuerung

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EP0077177A1 (de) * 1981-10-09 1983-04-20 Fanuc Ltd. Verfahren und Anordnung zur numerischen Steuerung

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