DE1652740C3

DE1652740C3 - Electric copy control device for machine tools

Info

Publication number: DE1652740C3
Application number: DE19681652740
Authority: DE
Inventors: David Hamilton Minneapolis Minn. Dulebohn (V.St.A.)
Original assignee: Andrew Engineering Co., Minneapolis, Minn. (V.St.A.)
Priority date: 1967-02-27
Filing date: 1968-02-27
Publication date: 1976-05-20

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kopiersteuervorrichtung für Werkzeugmaschinen mit einer fotoelektrisch einen Linienzug auf einer ebenen Zeichnung abtastenden Abtasteinrichtung, deren Abtastkopf durch einen Nachdrehantrieb jeweils in Richtung der Tangente an den Linienzug einstellbar ist und deren in Komponenten zerlegte Ausgangssignale Steuereinrichtungen mit Drehmeldern zuführbar sind, durch die zur Relativbewegung von Werkzeug und Werkstück Vor- »chubmotoren in jeder Koordinate steuerbar sind, und mit einer Kompensationseinrichtung für den Werkzeugradius. The invention relates to an electric copy control device for machine tools with a photoelectric a line of lines on a planar drawing scanning scanning device, the scanning head through a post-rotation drive is adjustable in each case in the direction of the tangent to the line and its components disassembled output signals can be fed to control devices with resolvers, through which the relative movement of tool and workpiece feed motors can be controlled in every coordinate, and with a compensation device for the tool radius.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der GB-PS 02 421 bekannt, bei der der jeweilige Durchmesser des Werkzeugs durch eine Einstellung in der fotoelektrischen Abtasteinrichtung berücksichtigt wird, um auf diese Weise den Werkzeugdurchmesser zu kompensieren und die Mitte der Abtasteinrichtung längs eines Weges zu führen, der gegenüber demjenigen, der abgelastet wird, versetzt ist. Die nachgeordnete Maschine wird dann gemäß der Bewegung der Mitte der Abtasteinrichtung gesteuert. Wenn die Zeichnung gegenüber dem herzustellenden Werkstück weder vergrößert noch verkleinert ist, braucht man hierbei die Fotoelemente im allgemeinen nur um weniger als 2,5 cm zu versetzen. Wenn die Zeichnung jedoch um einen Faktor 50 (ein üblicher Vergrößerungsfaktor) vergrößen ist, müssen die Fotoelemente von der Mitte der Abtasteinrichtung um eine Strecke versetzt werden, die dem 50fachen des Werkzeugradius entspricht. Da diese so Strecke sehr groß sein kann, führt dies zu einem außerordentlich großen Abtastkopf und weiterhin zu einer Abtasteinrichtung, mit der es sehr schwierig ist, etwa einer Linie mit scharfen Knicken zu folgen. Selbst dann, wenn es möglich ist, derartigen Knicken zu folgen, wird doch eine relativ lange Zeit für den Abtastvorgang benötigt. Such a device is known from GB-PS 02 421, in which the respective diameter of the tool is taken into account by a setting in the photoelectric scanning device in order to this way to compensate for the tool diameter and the center of the scanning device along one To lead a path that is offset from the one who is burdened. The downstream machine is then controlled according to the movement of the center of the scanner. If the drawing opposite the workpiece to be produced is neither enlarged nor reduced, you need the photo elements generally only offset by less than an inch. However, if the drawing is by a factor 50 (a common enlargement factor), the photo elements must be from the center of the scanner offset by a distance equal to 50 times the tool radius. This one so the distance can be very large, this leads to an extraordinarily large scanning head and continues to be a Scanning device with which it is very difficult to follow roughly a line with sharp kinks. Even if, if it is possible to follow such kinks, a relatively long time is required for the scanning process.

Der Erfindung liegt von dorther die Aufgabe zugrunde, eine Kopiersteuervorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die es ermöglich!, durch eine Einstellung den Werkzeugdurchmesser mittels direkter Beeinflussung der Nachlaufeinrichtungen ohne den Zwang ?ur Berücksichtigung eines Vergrößerungsoder Verkleinerungsfaktors zu kompensieren. The invention is based on the object of providing a copy control device of the type mentioned at the beginning Generate type that makes it possible! By setting the tool diameter using direct Influencing the follow-up devices without the need to compensate for an enlargement or reduction factor.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kompensationseinrichtung ein«, mit dem Abtastkopf und dem Nachdrehantrieb gekoppelte Zusatzsteuereinrichtung ist, die einen trommelartigen, zusammen mit dem Abtastkopf durch den Nachdrehantrieb drehbaren Rotor aufweist, der einen Schlitten trägt, der senkrecht zur Rotorachse verschiebbar und an dem ein Exzenterzapfen angeordnet ist, dessen Exzentrizität gegenüber der Rotorachse durch Verschieben des Schlittens einsteilbar ist. wobei der Exzenterzapfen in Wirkverbindung mit auf die Exzentrizität des Exzenter-Zapfens und auf die Stellung des Rotors ansprechenden Drehmeldern steht, deren Ausgangssignale als zusätzliche Steuersignale die Regelkreise der Vorschubmotoren beaufschlagen.
Bei einer derartigen Kopiersteuervorrichtung ist es in Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig, daß die Exzentrizität des Exzenterzapfens gegenüber der Rotorachse durch eine den Rotor koaxial durchsetzende und mit dem Schlitten über einen Zahnstangentrieb verbundenen Welle einstellbar ist, wobei der Exzenterzapfen über je eine Scheibe mit zwei senkrecht zueinander beweglichen Gleitschlitten in Wirkverbindung steht, die mit den Drehmeldern verbunden sind.According to the invention, this object is achieved in that the compensation device is an additional control device coupled to the scanning head and the post-rotation drive, which has a drum-like rotor which can be rotated together with the scanning head by the post-rotation drive and which carries a slide which can be displaced perpendicular to the rotor axis and at which an eccentric pin is arranged, the eccentricity of which can be adjusted with respect to the rotor axis by moving the slide. wherein the eccentric pin is in operative connection with resolvers which respond to the eccentricity of the eccentric pin and the position of the rotor, the output signals of which act as additional control signals on the control loops of the feed motors.
In such a copying control device, it is useful in an embodiment of the invention that the eccentricity of the eccentric pin relative to the rotor axis is adjustable by a shaft which penetrates the rotor coaxially and is connected to the carriage via a rack and pinion drive, the eccentric pin being movable via a disk with two perpendicular to each other Slide carriage is in operative connection, which are connected to the resolvers.

Durch die nach der Erfindung vorgesehene Zusatzsteuereinrichtung, die mit dem Abtastkopf gekoppelt ist. wird die Kompensation des Werkzeugdurchmessers auf die nachgeordnete Maschine übertragen, ohne daß der Abtastkopf hierzu verändert werden müßte. Die Mitte des Abiastkopfes wird über die Kurve geführt, die abgetastet werden soll, wobei diese Bewegung ein Signal erzeugt, das dazu benutzt wird, die nachgeordnete Maschine zu steuern. Ein weiteres Signal wird von der Zusatzsteuereinrichtung geliefert, um den gewünschten Versatz zum Kompensieren des Werkzeugdurchmessers zu liefern. Dieses zweite Signal wirdBy the additional control device provided according to the invention, which is coupled to the scanning head is. the compensation of the tool diameter is transferred to the downstream machine without the scanning head would have to be changed for this. The middle of the Abiastkopf is guided over the curve, which is to be scanned, this movement generating a signal which is used to control the downstream Control machine. Another signal is provided by the additional control device to set the desired To provide an offset to compensate for the tool diameter. This second signal will

(Ό durch die Bewegung des Abtastkopfes und eine Größe bestimmt, die manuell eingestellt werden kann, so daß Werkzeuge verschiedener Größen und Typen berücksichtigt werden können. Eine Änderung der Zeichnung oder des optischen Systems ist in vorteilhafter Weise nicht notwendig, so daß die Zeichnung und das optische System unabhängig von den benutzten Werkzeugen, dem Durchmesser des Werkzeugs und dem Grad seiner Abnutzung sind. Trotzdem differiert der Wee. dem(Ό by the movement of the scanning head and a size which can be manually adjusted to accommodate tools of different sizes and types can be. Changing the drawing or the optical system is advantageous not necessary, so that the drawing and the optical system independent of the tools used, the diameter of the tool and the degree of its wear. Nevertheless, the wee differs. to the

las Werkzeug folgt, von dem Weg, dem das optische lysiem folgt, um einen Betrag, der durch den Werkleugjurchmesser bestimmt wird. Da der Ausgleich diekt auf die nachgeordnete Maschine übertragen wird ind nur dort in Erscheinung tritt, ist er immer gleich iem Werkzeugradius, wobei ein Vergrößerungs- oder Verkleinerungsfaktor bei der Zeichnung keine Rolle spieU, da dieser Ausgleich direkt eingestellt wird. Hierdurch wird ein schnelles Abtasten eines Linienzugs möglich, wobei auch scharfen Knicken relativ leicht gefolgt werden kann.the tool follows, from the path that the optical lysiem follows, by an amount equal to the diameter of the plant is determined. Since the compensation is directly transferred to the downstream machine and only appears there, it is always the same iem tool radius, whereby an enlargement or reduction factor does not matter in the drawing spieU, since this compensation is set directly. Through this a fast scanning of a line is possible, with sharp kinks being followed relatively easily can be.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing explained. It shows

F i g. 1 eine elektrische Kopiersteuervorrichtung mit einer nachgeordneten Werkzeugmaschine perspektivisch und schematisch,F i g. 1 shows an electrical copy control device with a downstream machine tool in perspective and schematically,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 von F i g. 1,F i g. 2 is a section along line 2-2 of FIG. 1,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 von F i g. 2 in teilweise abgebrochener Darstellung, F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 von F i g. 3,F i g. 3 is a section along line 3-3 of FIG. 2 partly broken away, F i g. 4 is a section along line 4-4 of FIG. 3,

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 von F i g. 3 in vergrößerter Darstellung,F i g. 5 is a section along line 5-5 of FIG. 3 in an enlarged view,

F i g. 6 eine Steuereinrichtung in der Kopiersteuervorrichtung in perspektivischer und schematischer Darstellung, wobei lediglich die wichtigsten Teile veranschaulicht sind,F i g. 6 shows a control device in the copy control device in perspective and schematic Representation, whereby only the most important parts are illustrated,

F i g. 7 eine Einzelheit von F i g. 6 in perspektivischer Darstellung,F i g. 7 shows a detail of FIG. 6 in a perspective view,

F i g. 8 Teile im Abtastkopf der Kopiersteuervorrichtung in etwas auseinandergezogener perspektivischer und schematischer Darstellung, wobei auch bestimmte Bilder veranschaulicht sind, welche bei normalem Betrieb erscheinen,F i g. 8 parts in the scanning head of the copy control device in a somewhat exploded perspective and a schematic representation, with certain images also being illustrated, which are during normal operation to appear,

F i g. 9 Teilausschnitte einer in der Kopiersteuervorrichtung verwendeten Schaltung,F i g. 9 partial sections of a circuit used in the copy control device,

^c i g. 10 ein in der Kopiersteuervorrichtung enthaltenes Synchronsteuersystem für X-Achsen-Leitspindeln in schematischer Darstellung bzw. Blockschaltbilddarstellung, ^c i g. 10 a synchronous control system contained in the copy control device for X-axis lead screws in a schematic representation or block diagram representation,

F i g. 11 ein in der Kopiersteuervorrichtung enthaltenes Synchronsteuersystem für Y-Achsen-Leitspindelr, in schematischer Darstellung bzw. Blockschaltbilddarstellung, F i g. 11 one included in the copy control device Synchronous control system for Y-axis lead screw, in schematic representation or block diagram representation,

Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie 12-12 von F i g. 1 in stark vergrößerter Darstellung.FIG. 12 is a section along line 12-12 of FIG. 1 in a greatly enlarged view.

Gemäß F i g. 1 sind eine Kopiersteuervorrichtung 15 und eine nachgeordnete Werkzeugmaschine 16 entweder nebeneinander oder an entfernten Punkten aufgestellt und durch ein vieladriges Kabel 17 für die Übertragung der verschiedenen Steuersignale verbunden. Die Werkzeugmaschine 16 weist eine Grundplatte 16a sowie einen Spindelkopf 16f> auf, von dem ein drehbares Spannfutter 16c zum Drehantrieb eines Werkzeuges 16c/, z. B. eines Schleifwerkzeugs oder auch eines Schneidbrenners, angetrieben wird.According to FIG. 1, a copy control device 15 and a downstream machine tool 16 are either placed side by side or at distant points and by a multi-core cable 17 for transmission connected to the various control signals. The machine tool 16 has a base plate 16a and a spindle head 16f>, of which a rotatable Chuck 16c for rotating a tool 16c /, z. B. a grinding tool or one Cutting torch, is driven.

Die Werkzeugmaschine 16 weist auch einen vertikal justierbaren Tisch 16e auf, welcher mit einer Führung 16/" versehen ist, in der ein Schlitten \bg beweglich angeordnet ist. Der Schlitten 16^ wird in der Führung 16/" durch eine Leitspindel 18 in Richtung der V-Achse bewegt, welche mit dem Schlitten durch eine Gewindemutter oder ein ähnliches Präzisionsbauelement verbunden ist. Der Schlitten 16g· trägt einen Oberschlitten I6/7 zur Werkstückaufnahme, welcher mittels einer Schwalbenschwanzführung 16/ im Schlitten 16g- gelagert ist, um eine Bewegung des Oberschlittens 16/? in senkrechten Richtung zu der Bewegung des Schlittens 16# zu ermöglichen. Der Oberschlitten 16/? enthält eine drehbare Leitspindel 19 zu seiner Bewegung. In dem Schlitten 16^· ist eine ortsfeste Mutter befestigt, um die Bewegung des Oberschlittens 16/? längs der V-Achse in Richtung der Leitspindel 19 zu ermöglichen. Reversierbare Vorschubmotoren 20, 2i sind an der Werkzeugmaschine angebracht und mit den Enden der Leitspindeln 18, 19 zu deren Drehung gekuppelt. The machine tool 16 also has a vertically adjustable table 16e, which is provided with a guide 16 / "in which a slide \ bg is movably arranged. The slide 16 ^ is in the guide 16 /" by a lead screw 18 in the direction of the Moved V-axis, which is connected to the slide by a threaded nut or a similar precision component. The slide 16g · carries an upper slide I6 / 7 for workpiece mounting, which is supported by means of a dovetail guide 16 / in the slide 16g- in order to move the upper slide 16 /? in a direction perpendicular to the movement of the carriage 16 #. The top slide 16 /? includes a rotatable lead screw 19 for its movement. In the slide 16 ^ · a stationary nut is attached to the movement of the upper slide 16 /? to allow along the V-axis in the direction of the lead screw 19. Reversible feed motors 20, 2i are attached to the machine tool and coupled to the ends of the lead screws 18, 19 for rotation thereof.

Die Abtasteinrichtung 15 weist eine Basis 15a mit einer oberen Fläche 22 auf. Eine nahezu senkrechte, leicht geneigte Glasplatte 23 ist an nach oben verlaufenden Bügeln 24 hängend angebracht, wobei der untere Rand der Glasplatte gegenüber der oberen Fläche 22 mit geringem Abstand angeordnet ist. Die Glasplatte 23 erleichtert die Anbringung einer Zeichnung 25 mit einem abzutastenden Linienzug 26. Die Zeichnung kann eine oder mehrere Strecken 27 aufweisen, welche die Hauptkurve 26 schneiden, um das Werkzeug iSdan einem gewünschten Punkt örtlich festzulegen und danach das Werkzeug an diesem Punkt anzuhalten, bis das Abtasten fortgesetzt werden kann.The scanning device 15 has a base 15 a with an upper surface 22. A nearly vertical, slightly inclined glass plate 23 is suspended from upwardly extending brackets 24, the lower edge of the glass plate being arranged opposite the upper surface 22 at a small distance. The glass plate 23 facilitates the application of a drawing 25 with a line to be scanned 26. The drawing can have one or more paths 27 which intersect the main curve 26 in order to locate the tool iSd at a desired point and then to stop the tool at that point until scanning can continue.

Femer ist ein starrer Schlitten 28 mit Rollen 29 vorgesehen, die auf den präzisionsbearbeiteten, geradliniger·., parallelen, oberen und unteren Kanten der Glasplatte 23 lauren. Der Schlitten 28 besitzt einen oberen und unteren Kreuzkopf 28a sowie einen starren, senkrecht verlaufenden Verbindungssteg 30. Ein Abbildekopf 31 (Fig. 1, 12) für Teile des Linienzuges 26 ist längs des Steges auf Präzisionsrollen 32 beweglich. Die Bewegung wird durch eine Leitspindel 33 für die Y-Koordinate erzeugt, welche mit dem Kopf durch eine an diesem befestigte Mutter 33a verbunden ist.Furthermore, a rigid slide 28 is provided with rollers 29 which lurk on the precision-machined, rectilinear, parallel, upper and lower edges of the glass plate 23. The carriage 28 has an upper and lower cross head 28a and a rigid, vertically extending connecting web 30. An imaging head 31 (FIGS. 1, 12) for parts of the line 26 is movable along the web on precision rollers 32. The movement is generated by a lead screw 33 for the Y coordinate, which is connected to the head by a nut 33a attached to it.

Der Schlitten 28 wird längs der Glasplatte 23 durch eine Leitspindel 34 für die X-Koordinate bewegt, welche an gegenüberliegenden Enden der Glasplatte 23 in geeigneten Lagern gehalten ist. Die Leitspindeln 33, 34 werden je durch einen reversierbaren Vorschubmotor 35 bzw. 36 gedreht, um eine Bewegung des Abbildekopfes 31 längs des Linienzugs 26 zu ermöglichen.The carriage 28 is moved along the glass plate 23 by a lead screw 34 for the X coordinate, which is held at opposite ends of the glass plate 23 in suitable bearings. The lead screws 33, 34 are each rotated by a reversible feed motor 35 or 36 to move the imaging head 31 along the line 26 to enable.

Der Schlitten 28 ist auch mit einem Paar senkrecht verlaufender Führungsstangen 37 an der Rückseite der Glasplatte 33 versehen und nimmt einen gleitenden Bügel 38 auf, welcher eine Lampe 39 unmittelbar hinter dem Abbildekopf 31 trägt, die ein intensives Licht durch das Glas auf die Zeichnung 25 wirft.The carriage 28 is also provided with a pair of vertically extending guide rods 37 at the rear of the Glass plate 33 provided and receives a sliding bracket 38, which a lamp 39 immediately behind the imaging head 31 carries, which throws an intense light through the glass onto the drawing 25.

Der Abbildekopf 31 weist einen Durchtritt 31a auf, wobei eine Muffe 40 mittels einer Stiftschraube befestigt ist und eine Linsenanordnung 41 trägt, um ein Bild ■ eines verkleinerten Längen- oder Bezugsteils des Linienzugs 26 (in Fig. 12 stark vergrößert gezeigt) auf das Ende 42a eines länglichen, flexiblen, kohärenten optischen Faserbündels 42 zu werfen, welches sich mit dem Abbildekopf 31 bewegt und das Bild eines verkleinerten Bezugsabschnittes des Linienzugs 26 auf den eigentlichen Abtastkopf 45 überträgt.The imaging head 31 has a passage 31a, a sleeve 40 being fastened by means of a stud screw and a lens arrangement 41 carries to an image ■ a reduced length or reference part of the line train 26 (shown greatly enlarged in FIG. 12) onto the end 42a of an elongated, flexible, coherent optical Throwing fiber bundle 42, which moves with the imaging head 31 and the image of a reduced Reference section of the line 26 is transferred to the actual scanning head 45.

Das entgegengesetzte oder Austrittsflächenende des kohärenten Faserbündels 42 ist in einer Muffe 43 befestigt, welche durch Schrauben an der oberen Fläche 22 der Abtasteinrichtung befestigt ist. Die Muffe 43 ist im wesentlichen in der Mitte der Fläche 22 angeordnet, so daß das flexible Faserbündel 42 den Abbildekopf 31 in jeder Stellung erreichen kann, wenn sich der Schlitten 28 von einem Ende zum anderen auf der Glasplatte 23 bewegt und der Abbildekopf 31 auf dem Steg 30 nach oben und unten wandert.The opposite or exit surface end of the coherent fiber bundle 42 is secured in a sleeve 43, which is fastened by screws to the upper surface 22 of the scanner. The sleeve 43 is in arranged substantially in the center of the surface 22, so that the flexible fiber bundle 42 the imaging head 31 in can reach any position when the carriage 28 moves from one end to the other on the glass plate 23 moves and the imaging head 31 on the web 30 moves up and down.

Die Muffe 43 trägt eine ortsfeste Linsenanordnung 44, um das Bild von dem Faserbündel 42 aufzunehmenThe sleeve 43 carries a fixed lens assembly 44 to receive the image of the fiber bundle 42

und in den um seine Achse drehbaren Abtastkopf 45 einzuleiten.and to be introduced into the scanning head 45 which is rotatable about its axis.

Eine Kopfbefestigungsplatte 46 ist durch mehrere Säulen 46a an der Platte 22 gehalten. Die Platte 46 trägt ein Lager 46b, welches eine nach unten verlaufende Spindel 45a des Abtaslkopfes 45 aufnimmt, um eine Drehung des Kopfes gegenüber der Platte 46 sowie der Muffe 43 zu erleichtern, welche mit einem Lager 43a versehen is;t, das den oberen Teil des Abtastkopfes 45 koaxial zu der Linsenanordnung 44 hält.A head mounting plate 46 is supported on the plate 22 by a plurality of pillars 46a. The plate 46 carries a bearing 46b which receives a downwardly extending spindle 45a of the Abtaslkopfes 45 to a To facilitate rotation of the head relative to the plate 46 and the sleeve 43, which with a bearing 43a which holds the upper part of the scan head 45 coaxial with the lens assembly 44.

Ein Kurbelzapfen 47 ist exzentrisch zu dem Abtastkopf 45 durch einen Kurbelarm 47a gelagert, welcher an dem Ende der Spindel 45a befestigt ist. Der Kurbelzapfen 47 trägt ein Paar drehbarer Scheiben 48, 49, welche von Kante zu Kante gegen einen Gleitschlitten 50 bzw. .¹SI anschlagen. Die Gleitschlitten 50, 51 sind entsprechend linear gleitend beweglich durch Fuhrungsrolleri 50a bzw. 51a in senkrechten Richtungen zueinander geführt. Schraubenfedern 506 bzw. 516 sind beide mit einem Ende an dem Kurbelzapfen 47 und an ihren anderen Enden mit einem Verankerungsstift 50c bzw. 52c verankert, um die Gleitschlitten 50, 51 ständig gegen die Kanten der Scheibe 48 bzw. 49 zu ziehen.A crank pin 47 is eccentric to the scanning head 45 by a crank arm 47a which is attached to the end of the spindle 45a. The crank pin 47 carries a pair of rotatable discs 48, 49 which, from edge to edge, against a slide 50 and 50, respectively. ^{Hit 1} SI. The sliding carriages 50, 51 are correspondingly guided in a linearly sliding manner by guide rollers 50a and 51a in perpendicular directions to one another. Coil springs 506 and 516 are both anchored at one end to the crank pin 47 and at their other ends with an anchoring pin 50c and 52c, respectively, in order to constantly pull the sliding carriages 50, 51 against the edges of the washer 48 and 49, respectively.

Die Gleitschlitten 50, 51 sind durch ein Paßstück 50c/ bzw. 51c/ mit gleitenden Steuerstangen 50' bzw. 5Γ eines Kugel/Scheiben-Integrators 52 bzw. 53 verbunden. Der Aufbau und die Wirkungsweise der Integratoren 52, 53 ist an sich bekannt und ergibt sich in den wesentlichen Teilen aus F i g. 7. Eine Drehbewegung wird über eine Riemenscheibe 52a von einem reversierbaren Motor 54 mit variabler Drehzahl über einen Riemen 526 übertragen und eine Drehbewegung von der Riemenscheibe 52a über eine Welle 52c einer Scheibe 52c/ zugeführt. Die Endbewegung der Steuerstange 50' erfolgt über einen Durchmesser der drehbaren Scheibe 52c/ und Kugeln 52e, welche durch die Steuerstange 50' gehalten sind, drehen sich mit einer Drehzahl, welche eine Funktion der Drehzahl der Scheibe 52a sowie des Abstandes zwischen dem Drehmittelpunkt der Scheibe 52c/ sowie den Kugeln 52e ist. Die Drehbewegung wird von der Scheibe 52c/ über die Kugeln 52e sowie zu einer Abtriebswelle 52/ übertragen. Eine Drehbewegung an der Welle 52/" kann in irgendeiner Richtung sowie in einem weiten DrehzahiLereich erfolgen, und zwar in Abhängigkeit von der Lage der Steuerstange 50'.The slides 50, 51 are by a fitting piece 50c / or 51c / with sliding control rods 50 'or 5Γ a ball / disk integrator 52 and 53, respectively. The structure and mode of operation of the integrators 52, 53 is known per se and the essential parts of FIG. 7. A twisting motion is driven by a reversible variable speed motor 54 via a belt pulley 52a 526 transmitted and rotational movement from the pulley 52a via a shaft 52c of a pulley 52c / fed. The final movement of the control rod 50 'takes place over a diameter of the rotatable disk 52c / and balls 52e, which are held by the control rod 50 ', rotate at a speed which a function of the speed of rotation of disk 52a as well as the distance between the center of rotation of the disk 52c / and the balls 52e. The rotational movement is from the disk 52c / over the balls 52e as well as to an output shaft 52 / transmitted. A twisting motion on the shaft 52 / ″ can take place in any direction and in a wide range of speeds, and depending on the position of the control rod 50 '.

In gleicher Weise wird die Drehbewegung an dem Kugel/Scheiben-Integrator 53 über die Riemenscheibe 53a von dem Motor 54 sowie über einen Antriebsriemen 536 übertragen. Die Ausgangsgröße des Integrators 53 ergibt sich aus der Welle 53f, deren Drehzahl und Richtung sich gegenüber der Stellung der Steuerstange 5 Γ sowie der Gleitschlitten 51 und entsprechend dem Betrieb des Motors 52 ändern.In the same way, the rotary movement at the ball / pulley integrator 53 is transmitted via the belt pulley 53a from the motor 54 and via a drive belt 536. The output variable of the integrator 53 results from the shaft 53f, the speed and direction of which change in relation to the position of the control rod 5 and the slide carriage 51 and in accordance with the operation of the motor 52.

Die Rollen 50a, 51a, welche die Gleitschlitten lagern, sind von der Platte 46 an Taststücken 50a', 5\ä gehalten. Die Kugel/Scheiben-Integratoren 52, 53 sind an der Unterseite der Platte 46, beispielsweise in der dargestellten Weise durch Befestigungsschrauben, btfestigt. The rollers 50a, 51a, which support the slide carriage, are held by the plate 46 on feeler pieces 50a ', 5 \ ä . The ball / disk integrators 52, 53 are fastened to the underside of the plate 46, for example in the manner shown by fastening screws.

Die Ausrichtung des Abtastkopfes 45 erzeugt die relativen Einstellungen der Gleitschlitten 50, 51 und ist durch diese gekennzeichnet. Die Einstellungen der Gleitschlitten 50, 51 stehen in direkter Beziehung zu den X- nnd Y-Koordinaten, welche die Orientierung des Abtastkopfes 45 anzeigen. Im Hinblick auf die direkte Beziehung zwischen der Drehzahl und Drehrichtung der Abtriebswelle 52/"des Integrators 52 sowie der Lage der Gleitschlitten 50 zeigen die Drehzahl und Drehrichtung der Abtriebswelle 52/" die ,Y-Koordinate der Orientierung des Abtastkopfes 45 an. Dies gilt entsprechend für die Abtriebswelle 53/des Integrators 53, deren Drehzahl und Drehrichtung die V-Koordinate der Abtastkopforientierung anzeigen.The orientation of the scanning head 45 produces the relative settings of the slide carriages 50, 51 and is characterized by these. The settings of the sliding carriages 50, 51 are directly related to the X and Y coordinates which indicate the orientation of the scanning head 45. With regard to the direct relationship between the speed and direction of rotation of the output shaft 52 / ″ of the integrator 52 and the position of the sliding carriage 50, the speed and direction of rotation of the output shaft 52 / ″ indicate the Y coordinate of the orientation of the scanning head 45. This applies accordingly to the output shaft 53 / of the integrator 53, the speed and direction of rotation of which indicate the V coordinate of the scanning head orientation.

Die Abtriebswelle 52/"dreht ein Abtriebszahnrad 52^, welches eine Drehbewegung auf einen Zahnradsatz 55a, 55b, 55c, 55c/, 55e. 55f, 55g überträgt. Die Zahnrä-The output shaft 52 / ″ rotates an output gear 52 ^, which transmits a rotary movement to a gear set 55a, 55b, 55c, 55c /, 55e. 55f, 55g.

!o der .'55a, 55b weisen gleiche Abmessungen auf, während die Zahnräder 55c bis 55g progressiv größeren Durchmesser aufweisen und mit progressiv niedrigeren Drehzahlen umlaufen. Im Vergleich zu dem Zahnrad 556 verhalten sich die Drehzahlübersetzungen der Zahnräder :$5c bis 55g· gemäß dem Reziprokwert von 2, 3, 4, 5, 10. Die Zahnräder 55a bis 55g· sind entsprechend mit Rotorwellen von X-Koordinaten-Drehmeldern 57a, 57b, 57c, 574 57 e, 57 f, 57g verbunden.! o of .'55a, 55b have the same dimensions, while the gears 55c to 55g have progressively larger diameters and rotate at progressively lower speeds. In comparison to gear 556, the speed ratios of the gearwheels are: $ 5c to 55g · according to the reciprocal value of 2, 3, 4, 5, 10. The gearwheels 55a to 55g 57b, 57c, 574 57 e, 57 f, 57g connected.

In ähnlicher Weise treibt das Zahnrad 53g· an der Abtriebswelle des Integrators 53 eine Gruppe von Zahnrädern 56a, 56b, 56c 56c/, 56e, 56f, 56g aa wobei die Zahnräder 56a, 56b gleiche Abmessungen und Drehzahlen aufweisen und die Zahnräder 56c bis 56g progressiv größeren Durchmesser aufweisen und mit progressiv geringeren Drehzahlen umlaufen, wobei die Übersetzungsverhältnisse dem Reziprokwert von 2, 3. 4, 5 bzw. 10 entsprechen. Die Zahnräder 56a bis 56g sind mit Rotorwellen von V'-Koordinaten-Drehmeldern 58a, 58b, 58c 58c/, 58e, 5»f, 58g verbunden.Similarly, the gear 53g on the output shaft of the integrator 53 drives a group of gears 56a, 56b, 56c, 56c /, 56e, 56f, 56g aa, the gears 56a, 56b having the same dimensions and speeds and the gears 56c to 56g being progressive have a larger diameter and rotate at progressively lower speeds, the transmission ratios corresponding to the reciprocal of 2, 3, 4, 5 and 10, respectively. The gears 56a to 56g are connected to rotor shafts of V 'coordinate resolvers 58a, 58b, 58c, 58c /, 58e, 5 »f, 58g .

Der Abtastkopf 45 wird durch einen reversierbaren Motor 59 gedreht, welcher an der Platte 46 angebracht ist, und einen Nachdrehantrieb über eine Antriebssrolie 59a sowie über einen Antriebsriemen 59 bildet, welcher rund um eine Riemenscheibe 45a an der Spindel 45 geführt ist. Der Antriebsriemen 59b ist auch rund um eine Riemenscheibe 60a eines Rotors 60 geführt, welcher an der Platte 46 neben dem Kopf 45 in Lagern 60b gela gert ist. Eine Roioibasis 61 (F i g. 5) weist eine Nui 62 an einem Durchmesser derselben auf und ist mit Präzisionslaufbahnen 62a in den Seiten versehen, um Lagerkugeln 63 aufzunehmen, die einen Schlitten 64 läng« eines Durchmessers der Rotorbasis 61 beweglich auf nehmen. Der Schlitten 64 trägt einen Exzenterzapfer 65, an welchem ein Paar von Scheiben 66, 67 ange bracht sind.The scanning head 45 is rotated by a reversible motor 59 which is attached to the plate 46 is, and a post-rotation drive via a drive roller 59a and a drive belt 59 forms which is guided around a pulley 45a on the spindle 45. The drive belt 59b is also around a Belt pulley 60a of a rotor 60 out, which gela on the plate 46 next to the head 45 in bearings 60b device is. A Roioi base 61 (FIG. 5) has a Nui 62 on a diameter of the same and is provided with precision raceways 62a in the sides for bearing balls 63 to accommodate a carriage 64 along a diameter of the rotor base 61 movable to take. The carriage 64 carries an eccentric pin 65 on which a pair of discs 66, 67 is attached are brought.

Die Kanten der Scheiben 66, 67 schlagen gegen di( Endkanten eines Gleitschlittens 68 bzw. 69 an, welchi durch Rollen 68a bzw. 69a geführt sind. Die Rollen 68£ 69a sind an der Platte 46 durch Paßstücke oder Büge 68b bzw. 69b gelagert. Die Gleitschlitten 68, 79 sind s< orientiert, daß sie sich senkrecht zueinander bewegei und ständig gegen ihre entsprechenden Scheiben 66, 6 durch Federn 68c 69c gedruckt werden. Die Feden sind an dem Exzenterzapfen 65 und an ihren äußere:The edges of the disks 66, 67 strike against the end edges of a slide 68 and 69, which are guided by rollers 68a and 69a. The rollers 68 and 69a are mounted on the plate 46 by fitting pieces or brackets 68b and 69b. The slides 68, 79 are oriented so that they move perpendicular to each other and are constantly pressed against their respective disks 66, 6 by springs 68c 69c. The springs are on the eccentric pin 65 and on their outer ones:

Enden an Stiften 68c/ bzw. 69c/ verankert. Die Gleit schlitten 68, 69 tragen Zahnstangen 70, 71, welche mi drehbaren Zahnrädern 70a, 71a an dem Rotor eine Drehmelders 72 bzw. 73 kämmen, welche beide a einem benachbarten Bügel 68b bzw. 69b befestigt sine Die Rotoren der Drehmelder 72, 73 drehen sich linea mit der Bewegung der Gleitschlitten 68, 69, wodurc eine entsprechende Drehung der nachgeordneten Vor schubspindeln erzeugt wird, um den Radius des Werk zeuges 16c/genau zu kompensieren (F i g. 2,3,6,10,11] Die Lage des Schlittens 64 längs des Durchmesset der Rotorbasis 61 wird durch eine drehbare Welle 7 gesteuert (Fig.5), welche in einem Lager 61a in de Basis des Rotors 60 gelagert und über einen ZahnstarEnds anchored to pins 68c / or 69c /. The sliding Carriages 68, 69 carry racks 70, 71, which mi rotatable gears 70a, 71a on the rotor Comb resolver 72 and 73, both of which are attached to an adjacent bracket 68b and 69b, respectively The rotors of the resolvers 72, 73 rotate linearly with the movement of the slides 68, 69, wherefore a corresponding rotation of the downstream feed spindles is generated to the radius of the work tool 16c / to compensate exactly (F i g. 2,3,6,10,11] The position of the carriage 64 along the diameter of the rotor base 61 is determined by a rotatable shaft 7 controlled (Fig.5), which is stored in a bearing 61a in the base of the rotor 60 and a tooth star

gentrieb 75, 75a an ihrem unteren Ende mit dem Schlitten 64 verbunden ist. Das obere Ende der Welle 74 ist mit einem Steuerknopf 74a auf der Höhe der Platte 22 verbunden, wobei ein Paar von Scheiben 74b, 74c ebenfalls mit der Welle 74 sowie dem Knopf 74a umläuft und die Scheibe 74c normalerweise gegen eine Drehung durch eine Stumpfschraube 76 verriegelt ist, welche in die VerschluBplalte 60c des Rotors 60 geschraubt ist. Markierungen sind auf der Scheibe 74c sowie der Platte 60c vorgesehen, um die Exzentrizität des Exzenterzapfens 65 anzuzeigen.gear drive 75, 75a is connected to the carriage 64 at its lower end. The upper end of the shaft 74 is connected to a control button 74a at the level of the plate 22, a pair of disks 74b, 74c also rotates with the shaft 74 and the knob 74a and the disk 74c normally against rotation is locked by a butt screw 76 which is screwed into the locking plate 60c of the rotor 60 is. Markings are provided on disk 74c and plate 60c to indicate the eccentricity of the Display eccentric pin 65.

Der Abtastkopf 45 weist ein Paar Befestigungsstangen 77 auf (F i g. 4), welche an einem Ende von zylindrischen Seitenwänden 45a und am anderen Ende von einem justierbaren Bügel 77a gehalten sind, der an der Bodenwand 45b befestigt ist.The scan head 45 has a pair of mounting rods 77 (Fig. 4), which at one end of cylindrical side walls 45a and at the other end of an adjustable bracket 77a which is attached to the bottom wall 45b.

Die Stangen 77 tragen eine Bügelbasis 78, an welcher senkrechte, vor- und zurückbewegliche Platten 78a befestigt sind. Justierbare Befestigungsplatten 786 sind an der senkrechten Platte 78a durch eine Stift/Blattfederanordnung 78c gehalten, um eine Vertikaljustierung der Platte 78b zu ermöglichen.The rods 77 carry a bracket base 78 to which vertical, reciprocating plates 78a are attached are. Adjustable mounting plates 786 are attached to vertical plate 78a by a pin / leaf spring arrangement 78c held to allow vertical adjustment of the plate 78b.

Ein Bildteiler 79 ist an der Bügelbasis 78 befestigt und weist Spiegelflächen 79a, 79b auf, welche im wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet sind und schräg nach oben zueinander verlaufen, um eine genau definierte Kante 79c zu bilden, durch welche die Drehachse A des \btastkopfes 45 verläuft. Der Bildteiler 79 ist im wesentlichen prismenförmig gestaltet (F i g. 8), so daß ein Bild I, welches durch die Linsenanordnung 44 längs der Drehachse A übertragen wurde, an der Kante 79c aufgespaltet wird, und zwar in einer Richtung senkrecht zu dem Bild 26' des verkleinerten Bezugsteils der Zeichnung, so daß Teile des Bildes I in entgegengesetzten Richtungen als diskrete sensible Bilder Ir und Ir gegen Photozellen 80, 81 reflektiert werden. Die Photozellen 80, 81 »betrachten« somit Teile des Linienzuges 26 der Zeichnung vor und hinter dem Mittelpunkt der Linsenanordnung 41. Bei der normalen Vorwärtsbewegung des Abbildekopfes 31 längs der Zeichnungslinie 26 wird das Bild If durch die Photozelle 80 abgefühlt, um Richtungsänderungen des Linrnzuges 26 zum Zwecke einer Steuerung des Abbildekopfes 31 entgegenzuwirken, jedoch ohne das Erfordernis einer Neuausrichtung des Abtastkopfes 45. Der Abbildekopf 31 kann in entgegengesetzter Richtung längs des Linienzuges 26 lediglich durch Einschaltung der Photozelle 8t bewegt werden, um das diskrete Bild Ir zur Verwendung bei der Beeinflussung der Steuerung abzufüh- »en.An image divider 79 is attached to the bracket base 78 and has mirror surfaces 79a, 79b, which are aligned essentially perpendicular to one another and run obliquely upward to one another in order to form a precisely defined edge 79c through which the axis of rotation A of the scanning head 45 runs . The image splitter 79 is essentially prismatic (Fig. 8) so that an image I which has been transmitted through the lens arrangement 44 along the axis of rotation A is split at the edge 79c, namely in a direction perpendicular to the image 26 'of the reduced reference portion of the drawing so that portions of the image I are reflected in opposite directions as discrete sensitive images Ir and Ir against photocells 80,81. The photocells 80, 81 thus "view" parts of the line 26 in the drawing in front of and behind the center point of the lens arrangement 41 to counteract for the purpose of controlling the imaging head 31, but without the need to realign the scanning head 45. The imaging head 31 can be moved in the opposite direction along the line 26 simply by switching on the photocell 8t to produce the discrete image Ir for use in influencing the To handle control.

Die Photozellen 80,81 sind ideniisch. Jede der Zellen weist ein Paar ausgeglichener Fühlabschnitte 80a, 80b, 81a,81 ban entgegengesetzten Seiten von Neutralteilen 80c, 81c auf. Die Photozellenteile sind in an sich bekannter Weise in einer Brückenschaltung angeordnet, um einen gegenseitigen Ausgleich zu erzielen, wenn das Bild an entgegengesetzten Seiten des Neutralteils 80c identisch ist, um jedoch beim Auftreten eines Fehlausgleichs zwischen den Zellenabschnitten 80a, 806 durch das erzeugte Fehlersignal ein Ansprechen der Steuerschaltung 82 und damit eine Drehung des Nachdrehantriebmotors 59 zu bewirken, so daß sich der Abtastkopf 45 in ausreichendem Maß sowie in richtiger Richtung dreht, damit ein Ausgleichszustand an der Photozelle 8C> wieder hergestellt wird. Die sich ergebende Wiederausrichtung des Abtastkopfes 45 bewirkt eine Bev/egung des Kurbelzapfens 47, was eine Änderung der Ausgangsgröße der Kugel/Scheiben-Integratoren 52, 53 herbeiführt und dadurch die Winkelgeschwindigkeit der Drehmelder ändert. Entsprechend werden die Winkelgeschwindigkeit der X- und V-Leitspindeln der Abtasteinrichtung sowie der Werkzeuges maschine geändert.The photocells 80, 81 are identical. Each of the cells has a pair of balanced sensing portions 80a, 80b, 81a, 81b on opposite sides of neutral parts 80c, 81c. The photocell parts are arranged in a manner known per se in a bridge circuit in order to achieve mutual compensation if the image on opposite sides of the neutral part 80c is identical, but in order to respond when an incorrect balance occurs between the cell sections 80a, 806 due to the error signal generated of the control circuit 82 and thus a rotation of the post-rotation drive motor 59, so that the scanning head 45 rotates to a sufficient extent and in the correct direction, so that an equilibrium state on the photocell 8C> is restored. The resulting realignment of the scan head 45 causes the crank pin 47 to move, which changes the output of the ball and disk integrators 52, 53 and thereby changes the angular velocity of the resolvers. The angular speed of the X and V lead screws of the scanning device and the machine tool are changed accordingly.

Ein zusätzliches Paar von Photozellen 83 ist an der Bügeibasis 78 an gegenüberliegenden Seiten des Bildteilers 79 vorgesehen, um die quergerichteten Seitenteile des Bildes 1 aufzunehmen. Die Photozellen 83 weisen auch getrennte Zellenabschnitte 8Ja, 83/3 sowie Neutralteile 83c auf, welche sich in einer einzigen gemeinsamen Vertikalebene befinden, die auch die Drehachse A sowie die Kante 79c des Bildteilers einschließt. Die Photozellen 83 sprechen auf das Bild 27' der Querstrecke 27 in der Zeichnung an, welche den Ort eines gewünschten Punktes angibt. Wenn das Bild 27' durch die Photozellen 83 abgefühlt wird, erfolgt eine Auswertung des Ausgleichszustandes zwischen den Zellenabschnitten 83a, 83b durch die Steuerschaltung 84, um ein Anhalten des Kugel/Scheiben-Integrator-Motors 54 herbeizuführen, was ein Anhalten der Mittellinie des Abbildekopfes 31 an dem Schnittpunkt des Linienzuges 26 mit der Querstrecke 27 herbeiführt.An additional pair of photocells 83 are provided on the bracket base 78 on opposite sides of the image divider 79 to accommodate the transverse side portions of the image 1. The photocells 83 also have separate cell sections 8Ja, 83/3 and neutral parts 83c, which are located in a single common vertical plane which also includes the axis of rotation A and the edge 79c of the image divider. The photocells 83 respond to the image 27 'of the transverse section 27 in the drawing, which indicates the location of a desired point. When the image 27 'is sensed by the photocells 83, an evaluation of the equilibrium state between the cell sections 83a, 83b is carried out by the control circuit 84 in order to bring about a stop of the ball / disc integrator motor 54, which stops the center line of the imaging head 31 at the point of intersection of the line 26 with the transverse section 27.

Zusätzlich bewirkt die Schaltung 82 im Hinblick auf die Steuerung des Motors 54 beim Ansprechen auf ein an der Photozelle 80 aufgenommenes Fehlersignal eine Steuerung des Motors 54, um diesen zu verlangsamen, so daß die Richtungsänderung des Abbildekopfes 31 sowie des Werkstückes gegenüber dem Werkzeug 16c/ einwandfrei durchgeführt werden kann. Diese Verlangsamung des Motors 54 in Abhängigkeit von einem Fehlersignal der Photozelle 80 wird ohne Rücksicht darauf bewirkt, ob die Linienanschlagsteuerschaltung 84 durch den Handsteuerschalter 84a in den Kreis eingeschaltet oder von diesem abgeschaltet wurde. Nach dem Anhalten des Motors 54 in Abhängigkeit von der Erfassung des Bildes 27' durch die Photozeiien 83a muß uer Motor 54 über eine Handsteuerung bzw. durch zeitweilige Betätigung des Schalters 84a in dessen gestrichelt gezeigte Stellung gemäß F i g. 9 zum Anlaufen gebracht werden. Eine Rückführung des Schalters 84a zur Einführung der Leitungsanschlagsteuerschaltung 84 in die Schaltung hat keinen Einfluß auf den Betrieb des Motors 54, bis ein anderes Bild 27' erfaßt wird.In addition, with regard to the control of the motor 54, when responding to an error signal recorded at the photocell 80, causes the motor 54 to be controlled in order to slow it down so that the change in direction of the imaging head 31 and of the workpiece relative to the tool 16c / is correct can be carried out. This slowing down of the motor 54 as a function of an error signal from the photocell 80 is effected regardless of whether the line stop control circuit 84 was switched on or off by the manual control switch 84a in the circuit. After stopping the motor 54 in response to the detection of the image 27 'by the Photozeiien 83a uer motor 54 must have a manual control or by temporary actuation of the switch 84a in its dashed line position shown in F i g shown. 9 can be started. Feeding back the switch 84a to introduce the line stop control circuit 84 into the circuit has no effect on the operation of the motor 54 until another image 27 'is captured.

Der Motor 54 kann durch die Richtungssteuerung 8i umgekehrt werden, welche zusammenwirkend mit den Schalter 86 betätigt wird, der die Auswahl der richtiget Photozelle 80, 81 steuert, damit eine Übereinstimmunj mit der Bewegungsrichtung des Abbildekopfes 31 läng des Linienzuges 26 herbeigeführt wird. Wenn die Be wegung längs der Kurve umzukehren ist, wird die Pho tozelie 81 in Betrieb gesetzt, und die Drehrichtung de Motors 54 wird umgekehrt. Die Photozelle 81 fühlt dar aufhin das Bild Ir ab, um den Richtungsänderungen de durch den Abbildekopf 31 verfolgten Linienzuges rieh tig entgegenzuwirken.The motor 54 can be reversed by the direction controller 8i, which cooperates with the Switch 86 is actuated, which corrects the selection of the Photocell 80, 81 controls so that a coincidence with the direction of movement of the imaging head 31 lengthways of the line 26 is brought about. If the movement is to be reversed along the curve, the Pho tozelie 81 is put into operation, and the direction of rotation of the motor 54 is reversed. The photocell 81 senses thereupon the image Ir in order to rieh the changes in direction of the line traced by the imaging head 31 tig counteract.

Das Ausmaß der Gegenwirkung der Photozellen 8i 81 kann durch justierung der Befestigungsplatten 78 nach oben und unten im Abtastkopf 45 erfolgen.The extent of the counteraction of the photocells 8i 81 can be done by adjusting the mounting plates 78 upwards and downwards in the scanning head 45.

Eine Handsteuerung 82a ist vorgesehen, um de Nachdrehmotor 59 absichtlich rotieren zu lassen un hierbei den Abtastkopf 45 in einer besonderen Ricr tung zu orientieren. Diese Funktion ist besondei zweckmäßig beim anfänglichen Ausrichten des Abbi dekopfes 31 über dem Linienzug 26 der Zeichnuni Wenn der Abbildekopf 3t anfänglich bewegt wird, ei folgt eine Drehung des Motors 59, bis der Kopf 31 gi gen den Linienzug 26 zu laufen beginnt. Das Bild I enA hand control 82a is provided to intentionally rotate the post-rotation motor 59 to orient the scanning head 45 in a special direction. This function is special useful in the initial alignment of the Abbi dekopfes 31 over the line 26 of the Zeichenuni When the imaging head 3t is initially moved, ei a rotation of the motor 59 follows until the head 31 against the line 26 begins to run. The picture I en

/no zoi r, / no zoi r,

hält kein auswertbares Linienzugbild, jedoch ermöglicht die Steuerschaltung 82 dem Motor 59 wegen des Ausgleichs der gegenüberliegenden Teile 80a, 806. der Photozelle 80 in Ruhe zu bleiben. Wenn der Abtastkopf 31 den Linienzug 26 erreicht, kann eine angenäherte Justierung durch eine Betätigung des Schalters 82a erreicht werden, um den Abtastkopf 45 in angenäherte Richtung zu drehen, worauf die automatische Steuerung die richtige und gewünschte Ausrichtung übernimmt und herstellt.does not hold an evaluable line drawing, but the control circuit 82 enables the motor 59 because of the Compensation of the opposing parts 80a, 806. of the photocell 80 to remain at rest. When the readhead 31 reaches the line 26, an approximate adjustment can be achieved by actuating the switch 82a are to rotate the scanning head 45 in an approximate direction, whereupon the automatic control takes over and establishes the correct and desired alignment.

Gemäß Fig. 10 und 11 weist jede der Leitspindeln 19, 34 für die X-Koordinaie und jede der Leitspindeln 18,33 für die Y-Koordinate Drehmelder 87a, 876 sowie 88a, 886 auf, deren Rotoren in Antriebsverbindung mit den entsprechenden Leitspindeln stehen. Die Drehmelder 87a, 88a sind mit den Drehmeldern 57a, 58a verbunden, um eine Differenz in der Drehstellung der entsprechenden Rotoren abzufühlen, wobei Fehlersignale erzeugt werden, die über Verstärker 89a, 90a übertragen werden, um einen Betrieb des Vorschubmotors 36 bzw. 35 zu erzielen. Die Vorschubmotoren drehen die Leitspindeln so, daß das Fehlersignal zwischen den Drehmeldern 87a, 88a sowie den Drehmeldern 57a, 58a, welches durch Drehung der Rotoren der Drehmelder 57a, 58a infolge der Drehung von Zahnrädern 55a bzw. 56a verursacht wird, zum Verschwinden gebracht wird.According to FIGS. 10 and 11, each of the lead screws 19, 34 for the X coordinate and each of the lead screws 18, 33 for the Y coordinate have resolvers 87a, 876 and 88a, 886, the rotors of which are in drive connection with the corresponding lead screws. The resolvers 87a, 88a are connected to the resolvers 57a, 58a to sense a difference in the rotational position of the respective rotors, generating error signals which are transmitted through amplifiers 89a, 90a to effect operation of the feed motors 36 and 35, respectively . The feed motors rotate the lead screws so that the error signal between the resolvers 87a, 88a and the resolvers 57a, 58a, which is caused by the rotation of the rotors of the resolvers 57a, 58a due to the rotation of gears 55a and 56a, respectively, is made to disappear.

Hierbei wird der Vorschubmotor 21 für die Leitspindel 19 in Abhängigkeit von dem Ausgang des Verstärkers 91a betätigt, welcher auf ein Fehlersignal anspricht, das von einem der Drehmelder 576 bis 57g über einen Vielstufenwählschalter 92a aufgenommen wird, der einen Teil eines gekoppelten Drehschalters 92 bildet, welcher auch Schalter 926,92c, 92c/umfaßt.Here, the feed motor 21 for the lead screw 19 is dependent on the output of the amplifier 91a operated, which is responsive to an error signal from one of the resolvers 576 to 57g is recorded via a multi-stage selector switch 92a, which is part of a coupled rotary switch 92 which also includes switches 926, 92c, 92c /.

Die Rückkopplung von dem Drehmelder 87b wird zu den entsprechenden Drehmeldern 57a bis 57^ über den Wahlschalter 926 sowie über Drehmelder 72 und 93a übertragen, deren letzterer durch Betätigung eines .Steuerknopfes 93a' von Hand einstellbar ist.The feedback from the resolver 87 is transferred to the corresponding b resolvers 57a to 57 ^ via the selector switch 926 as well as the resolver 72 and 93a, the latter of which is manually adjustable by actuation of a .Steuerknopfes 93a '.

In ähnlicher Weise wird der Vorschubmotor 20 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Verstärkers 916 betätigt, welches durch ein Fehlersignal von einem der Drehmelder 586 bis 58g· über den Wahlschalter 92c erzeugt wird. Die Rückkopplung von dem Drehmelder 886 der Y-Koordinaten-Leitspindei 18 der Werkzeugmaschine 16 wird über einen entsprechenden Wahlschalter 92c/ zu dem entsprechenden Drehmelder 58a bis 58g-und ferner über die Drehmelder 73,936 geführt, wobei der Rotor des letzteren von Hand durch Betätigung des Handi»teuerknopfes 936' einstellbar ist.Similarly, the feed motor 20 is operated in response to the output of the amplifier 916 operated, which by an error signal from a the resolver 586 to 58g · via the selector switch 92c is produced. The feedback from the resolver 886 of the Y coordinate lead screw 18 of the machine tool 16 becomes the corresponding resolver 58a via a corresponding selector switch 92c / up to 58g - and also via the resolver 73,936, the rotor of the latter being adjustable by hand by operating the manual control button 936 '.

Der Wahlschalter 92 schaltet in den verschiedenen Stellungen entsprechende Drehmelder zur entsprechenden Steuerung der X- und V-Koordinaten-Leitspindeln in der Werkzeugmaschine ein, wobei die gewünschte proportionale Reduzierung der Größe der Relativbewegung zwischen dem Werkstück auf dem Oberschlitten 16Λ sowie dem Werkzeug 16d herbeigeführt wird. Wenn beispielsweise der Umfang des Werkstückes in seinen Abmessungen um einen Faktor 10 gegenüber den Abmessungen der durch den Linienzug 26 der Zeichnung 25 definierten Umrißform reduziert sein soll, wird der Schalter 92 so betätigt, daß die Drehmelder 57g; 58g· mit den Steuerschaltungen verbunden werden, um die Fehlersignale für d'.e Leitspindel 18 bzw. 19 zu erzeugen. Als Ergebnis weist der Umfang des Werkstückes Abmessungen entsprechend einem Zehntel derjenigen der Konfiguration des Linienzuges 26 auf.The selector switch 92 switches on corresponding resolvers in the various positions for the corresponding control of the X and V coordinate lead screws in the machine tool, the desired proportional reduction in the size of the relative movement between the workpiece on the upper slide 16Λ and the tool 16d being brought about. For example, if the circumference of the workpiece is to be reduced in its dimensions by a factor of 10 compared to the dimensions of the contour shape defined by the line 26 of drawing 25, the switch 92 is operated so that the resolver 57g; To generate the error signals for d'.e lead screw 18 or 19 will 58g · connected to the control circuits. As a result, the circumference of the workpiece has dimensions corresponding to one-tenth that of the configuration of the line train 26.

Insoweit als die Drehmelder 72,93a, 73,936 stationärTo the extent that the resolvers 72,93a, 73,936 are stationary

bleiben, ergibt sich keine Wirkung bei Erzeugung des in die Verstärker 91a, 916 oder durch Drehung der Leitspindel 19 und 18 eingeführten Fehlersignals. Die von Hand betätigten Drehmelder 93a, 936 werden allgemein verwendet, um den Oberschlitten 16Λ und das darauf gehaltene Werkstück gegenüber dem Werkzeug 16c/ bei der Vorbereitung für den Beginn eines Betriebszyklus der formgebenden Bearbeitung eines Werkstückes örtlich festzulegen. Lediglich durch Drehung der Steuerknöpfe 93a', 93b¹ sowie ohne Rücksicht darauf, ob Fehlersignale als Ergebnis der Drehung der Zahnräder 55a bis 55g, 56a bis 56g sowie der entsprechenden Rotoren der Drehmelder eingeführt wurden, werden Fehlersignale in den Regelkreis eingeführt, um einen Betrieb der Rotoren 20, 21 zu bewirken und auf diese Weise die gewünschte Voreinstellung des Oberschlittens 16Λ sowie des Werkstückes gegenüber dem Werkzeug 16c/ auszuführen. Normalerweise besteht kein Grund zur Betätigung der Drehmelder 93a, 93b während der tatsächlichen formgebenden Bearbeitung eines Werkstückes.remain, there is no effect when the error signal introduced into the amplifiers 91a, 916 or by rotating the lead screw 19 and 18 is generated. The manually operated resolvers 93a, 936 are generally used to locate the top slide 16Λ and the workpiece held thereon relative to the tool 16c / in preparation for the start of an operating cycle of the forming of a workpiece. Only by turning the control buttons 93a ', 93b ¹ and regardless of whether error signals were introduced as a result of the rotation of the gears 55a to 55g, 56a to 56g and the corresponding rotors of the resolver, error signals are introduced into the control loop to enable operation of the To effect rotors 20, 21 and in this way to carry out the desired presetting of the upper slide 16Λ and of the workpiece with respect to the tool 16c /. Normally, there is no need to operate the resolvers 93a, 93b during the actual forming of a workpiece.

Wird die Abtasteinrichtung betätigt, wenn der Schlitten gegenüber dem Rotor 60 örtlich festgelegt ist, so daß sich der Exzenterzapfen 65 in Ausrichtung mit der Drehachse des Rotors 60 befindet, so haben die Drehmelder 72, 73 keinen Einfluß auf das an den Verstärkern liegende Fehlersignal zur Steuerung der nachgeordneten Vorschubmotoren 20, 21. Daher wird die genau proportionale Form des Linienzuges 26 bei dem relativen Weg zwischen dem Werkstück sowie dem Mittelpunkt des Werkzeuges 16c/ in der Werkzeugmaschine erzeugt. Der Umfang des Werkstückes wird (in richtiger Weise reduziert) um eine konstante Dimension geändert, ohne Rücksicht auf die Einstellung des Wahlschalters 92, und zwar entsprechend dem Radius oder Arbeitsbereich des Werkzeuges. Diese Einstellung des Exzenterzapfens 65 ist zweckmäßig bei Verwendung von Zeichnungen, welche vorangehend, vorbereitet wurden, wobei die Abmessung des zu verwendenden Werkzeuges berücksichtigt wurde.The scanning device is actuated when the carriage relative to the rotor 60 is fixed in place so that the eccentric pin 65 is in alignment with the The axis of rotation of the rotor 60 is located, the resolvers 72, 73 have no influence on the amplifiers lying error signal for controlling the downstream feed motors 20, 21. Therefore, the precisely proportional shape of the line 26 in the relative path between the workpiece and the Center of the tool 16c / generated in the machine tool. The circumference of the workpiece is (in correctly reduced) changed by a constant dimension, regardless of the setting of the Selector switch 92, according to the radius or working range of the tool. This setting of the eccentric pin 65 is expedient when using drawings, which are prepared above taking into account the dimensions of the tool to be used.

Es ist jedoch offensichtlich wesentlich einfacher, die Zeichnung 25 so zu erstellen, daß der Linienzug 26 die genaue proportionale Form des zu erzeugenden Werkstuckes umschreibt. Bei Verwendung einer solchen Zeichnung wird der Schlitten 64 so bewegt, daß der Mittelpunkt des Exzenterzapfens 65 in einem bestimmten Abstand von der Drehachse des Rotors 60 angeordnet ist, welcher Abstand bei der vorliegenden 1 c"3 · ^rungsform g^|e'ch dem Radius des Werkzeuges lochst Der Radius zwischen der Drehachse des Rotors 60 sowie dem Exzenterzapfen 65 stellt sowohl hinsicht- »ch Länge als auch Richtung den Versetzungsvektor dar, welcher die relative Lage des Mittelpunktes des Werkzeuges und den gewünschten Umfang des Werkstuckes anzeigt. Die relativen Einstellungen der Schlitten 68, 69 entsprechen den X- und V-Koordinaten des Versetzungsvektors. Der Versetzungsvektor hält eine Lage im wesentlichen senkrecht zu dem kleinen Abschnitt des Bildes 26a an der Drehachse des Abtastkoptes 45 aufrecht. Wenn sich das Bild 26' in dem Bild 1 dreht, welches von der Abtastlinienanordnung 41 übertragen wird, muß sich der Versetzungsvektor ebenfalls proportional drehen, und dies wird durch die Drehung des Rotors 60 zusammen mit dem Kopf 45 erreicht. Die entsprechende Linearbewegung der Schlitten 68,69 bewirkt eine entsprechende Drehung der Rotoren der Drehmelder 72, 73 zwecks Erzeugung zusätzlicher Fehlersignale in den Regelkreisen sowie zwecks ErzeugungHowever, it is obviously much easier to create the drawing 25 so that the line 26 describes the exact proportional shape of the workpiece to be produced. When using such a drawing, the carriage 64 is moved so that the center of the eccentric pin 65 is disposed at a certain distance from the rotational axis of the rotor 60, c "3 · ^{approximate shape} g which distance in the present 1 ^{| e} 'ch the radius of the The radius between the axis of rotation of the rotor 60 and the eccentric pin 65 represents the offset vector both in terms of length and direction, which indicates the relative position of the center of the tool and the desired circumference of the workpiece , 69 correspond to the X and V coordinates of the displacement vector The displacement vector maintains a position substantially perpendicular to the small portion of the image 26a on the axis of rotation of the scanning head 45. When the image 26 'rotates in the image 1 which is from of scan line array 41, the displacement vector must also rotate proportionally, and this is indicated by di e rotation of the rotor 60 together with the head 45 is achieved. The corresponding linear movement of the carriages 68,69 causes a corresponding rotation of the rotors of the resolvers 72, 73 for the purpose of generating additional error signals in the control loops and for the purpose of generating them

einer zusätzlichen (positiven oder negativen) Bewegung der X- und Y-Koordinaten-Leitspindeln gemäß den X- und V-Koordinaien des Versetzungsvektors.an additional (positive or negative) movement of the X- and Y-coordinate lead screws according to the X- and V-coordinates of the displacement vector.

Das an dem Werkstück bewirkte Ergebnis liegt darin, daß der Weg des Werkzeuges dem Linienzug 26 der Zeichnung entspricht, und somit hat das Werkstück nach Fertigstellung die genaue Form des in der Zeichnung veranschaulichten Linienzuges 26.The result achieved on the workpiece is that the path of the tool corresponds to the line 26 of Drawing corresponds, and thus the workpiece after completion has the exact shape of the one in the drawing illustrated line 26.

Falls festgestellt wird, daß die Abmessungen des Werkzeuges \bd infolge von Verschleiß in geringem Maß abgenommen haben (beispielsweise um 5 · 10""³ITIm), kann eine entsprechende justierung der Lage des Exzenterzapfens 65 durchgeführt werden, um die Länge des Versetz, ngsvektors entsprechend zu an-If it is determined that the dimensions of the tool \ bd removed due to wear to a limited extent have (for example, 5 x 10 "" ³ ITIM), a corresponding adjustment can the position of the eccentric pin are carried out 65 to the length of the Offset, ngsvektors according to

Wenn anfänglich ein Grobschnitt an dem Werkstück durchgeführt werden soll, welchem ein Feinbearbeitungsvorgang folgt, so kann die Lage des Schlittens 64 sowie des Exzenterzapfens 65 derart justiert werden, daß das Werkzeug alles abzuarbeitende Material entfernt, ausgenommen wenige hundertstel Millimeter für den Feinschnitt. Danach kann die Lage des Schlittens 64 sowie des Exzenterzapfens 65 justiert werden, um eine Kompensation des genauen Radius oder Arbeitsbereiches des Werkzeuges herbeizufühien und so das Werkstück in der exakt proportionalen Form fertigzu stellen, wie diese durch den Linienzug 26 der Zeich nung bestimmt ist.When initially a rough cut is to be carried out on the workpiece, which is to be finely machined follows, the position of the carriage 64 and the eccentric pin 65 can be adjusted in such a way that that the tool removes all material to be processed, except for a few hundredths of a millimeter for the fine cut. Then the position of the carriage 64 and the eccentric pin 65 can be adjusted to to bring about a compensation of the exact radius or working area of the tool and so that Completion of the workpiece in the exactly proportional form, as shown by the line 26 of the drawing is determined.

Hierzu 8 Blatt ZeichnungenIn addition 8 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1.Electric copy control device for machine tools with a photoelectrically scanning a line on a planar drawing, the scanning head of which can be adjusted by a post-rotation drive in the direction of the tangent to the line and whose output signals, broken down into components, can be fed to control devices with resolvers, through which the relative movement of Tool and workpiece feed motors are controllable in each coordinate, and with a compensation device for the tool radius, characterized in that the compensation device is an additional control device coupled to the scanning head (45) and the post-rotation drive (59, 59a, 59b) , which together is a drum-like with the scanning head (45) by the post-rotation drive (59, 59a, 59b) rotatable rotor (60) which carries a slide (64) which can be displaced perpendicular to the rotor axis and on which an eccentric pin (65) is arranged, the eccentricity of which is opposite de r rotor axis can be adjusted by moving the slide (64), the eccentric pin (65) being in operative connection with resolvers (72, 73) which respond to the eccentricity of the eccentric pin (65) and the position of the rotor (60), the output signals of which are as additional control signals are applied to the control loops of the feed motors (20, 21).

2. Copy control device according to claim 1, characterized in that the eccentricity of the Eccentric pin (65) relative to the rotor axis by a coaxially penetrating rotor (60) and is adjustable with the carriage (64) via a rack and pinion drive (75, 75a ^ connected shaft (74), wherein the eccentric pin (65) each via a disc (66; 67) with two movable perpendicular to each other Slides (68; 69) is in operative connection, which are connected to the resolvers (72; 73).