DE1752862A1

DE1752862A1 - Tastvorrichtung fuer Kopierwerkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE1752862A1
Application number: DE19681752862
Authority: DE
Inventors: Paul Gambin
Original assignee: Gambin S A
Current assignee: Gambin S A
Priority date: 1967-09-14
Filing date: 1968-07-26
Publication date: 1971-04-08
Also published as: US3541924A; FR1543450A; GB1189777A; CH482501A

Description

DipUng. Richard Müiler-Börncr

DipL-Ιηξ. Hans-!ianrich Wey Berihi-Dahloin, Podbieiskiallaa 53

20 579/80 Berlin, den 26. Juli I968

GAKBIlT S.A.

Rastvorrichtung für Kopierwerkzeugmaschinen.

Die Erfindung betrifft die Tastvorrichtungen für Kopierwerkzeugmaschinen, welche sowohl eine Gravierarbeit als auch eine Umrissbearbeitung ermöglichen, d.h. mit einer Steuerung des Werkzeugs sowohl durch Axialverschiebungen des Tastfingers als auch durch seitliche Verschiebungen desselben arbeiten.

Eo sind bereits derartige Vorrichtungen bekannt, z.B. durch die deutsche Patentschrift Nr. 1.136.885» sie besitzen jedoch den Nachteil, bei jedem Übergang von einer Arbeitsart zur anderen eine neue Einstellung mit Verschiebungen gewisser Teile zu erfordern. Ausserdem weisen diese Vorrichtungen den Nachteil auf, dass 3ie verhältnismässig verwickelt und teuer sind und infolge des Spiels, welches an den Teilen

109Ö'lb/0b86

— 2 —

auftreten kann, welche bei jeder neuen Einstellung verschoben werden müssen, nicht genügend genau sind. Schliesslich ist ihre Empfindlichkeit häufig bei den beiden Arbeitsarten nicht die gleiche.

Die Erfindung bezweckt die Herstellung einer derartigen Tastvorrichtung, welche die obigen Nachteile der bekannten Vorrichtungen nicht aufweist.

Hierfür weist die erfindungsgemässe Tastvorrichtung einen den Tastfinger tragenden Stab auf, v/elcher in . einer Nabe gleiten kann, welche durch ein Universalgelenk mit einer Buchse verbunden ist, welche den den Finger tragenden Stab umgibt und ihrerseits in einem Gehäuse gleitend verschieblich ist, wobei die Nabe fest mit einer oberen Scheibe verbunden ist, welche auf einer unteren ringförmigen fest mit dem Gehäuse verbundenen Scheibe ruht, während ein Betätigungsglied eines elektrischen Kontaktsystems unter der Wirkung einer Rückholfeder axial auf das Ende des den Finger tragenden Stabes drückt, welches dem zur Aufnahme des Tastfingers bestimmten abgewandt ist, derart, dass der Stab axial gegen die Nabe und die obere Scheibe gegen die untere Scheibe gedrückt werden, so dass das Betätigungsglied des Kontaktsystems beliebig entweder unmittelbar durch einen axialen Schub des Tasters beim Gravierkopieren oder mittelbar durch die Axialverschiebung des Tasters betätigt wird, welche von der Schrägstellung der sich an der unteren Scheibe abstützenden οheren Scheibe infolge einer Schrägstellung des Tasters beim Umrisskopieren herrührt.

Man erhält so ohne Abänderung und ohne Einstellung

10981b/0686

i i !

^: _ ₃ . 1757862

Axialverschiebungen des Stabes des Tasters sowohl bei der Gravierarbeit als auch bei der Umrissbearbeitung.

Genäss einem weiteren Kennseichen der Erfindung ist zwischen dem Betätigungsglied des elektrischen Kontaktsystems und dem entsprechenden Ende des den Tastfinger tragenden Stabes ein Verstärkerhebel angeordnet, welcher mit &jr gleitenden Buchse verbunden ist und sich an dem Gehäuse abstützt .

Dank dem Vorhandensein dieses Versuärkersystems kann erreicht v/erden, dass das Kontaktsystem bei einer Uurissbearbeitung mit der gleichen Empfindlichkeit wie bei einer Gravierarbeit betätigt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind in der unteren ringförmigen Scheibe aus Isolierstoff elektrische Kontakte zur Richtungsensibilisierung befestigt, deren Arbeitsflächen in der gleichen Ebene liegen, und auf welchen die obere leitende Scheibe ruht, wobei diese Kontakte eine Vorwahl der Steuerung der Komponentenbewegungen bewirken, welche zur Weiterverfolgung eines Umrisses des Modells durch den Taster erforderlich sind.

Dank dieser Kontakte kann das Kopieren durch Abtasten eines Umrisses mit grosser Genauigkeit erfolgen, da sofort ein Signal zur Vorwahl der Richtung der für die Weiterverfolgung des Profils erforderlichen Komponentenbewegung verfügbar ist, sobald der Taster seitlich um eine ganz geringe Strecke verstellt wurde.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

1098 I b/QbO6

8AD ORIGINAL

Fig. 1 ist eine Gesamtansicht der erfindun:;egemässen Vorrichtung im Längsschnitt.

Fig. 2 ist cine schematic clie schau bildliche Ansicht der Ilauptteile der Vorrichtung der Pig. 1 unter Vfegbrechung von Teilen.

Bei der dargestellten Testvorrichtung für Kopierv/er,:zeugmaschinen ist ein Stab 1, dessen eines >Jnde nur Aufnahme eines üblichen Tastfingers 10 eingerichtet ist, mit seinem anderen Ende axial gleitend verschieblich in einer Habe 2 gelagert, und zwar vorzugsweise mittels einer mit Kugeln bestückten Buchse'3.

Die lTe,be 2 ist fest mit einer oberen Scheibe 5 verbunden, deren Rand auf einer ringförmigen unteren Scheibe - 6 ruht, welche ihrerseits in d.m Boden eines im Ganzen mit 7 bezeichneten Gehäuses gehalten iet, dessen Boden bei 8 für den Durchtritt des Stabes 1 ausgespart ist.

Die Nabe 2 ist über ein im Ganzen mit. 11 bezeichnetes Universalgelenk mit einem glockenförmigen Teil 12 verbunden, dessen ausgesparter Scheitel mit einer Buchse 13 versehen ist, welche axial in einem mittleren Ansatz 14 des Gehäuses 7 gleitend verschieblich ist, und zwar vorzugsweise mittels einer mit Kugeln bestückten Buchse 15. Der obere Abschnitt des den Tastfinger tragenden Stabes 1 tritt mit einem erheblichen Spiel durch die Buchse 13.

Das Universalgelenk 11 hat eine beliebige bekannte Bauart und besitzt bei dem dargestellen Beispiel in der gleichen Querebene zwei Zapfen 16, 17» ''eiche von einem Kranz 18 getragen werden und in zwei diametral £egenuberliegen-

1ÜÜÖiWUb8 6

BAD ORIGINAL

_5„ 1757862

de Ausnehmungen der lla.be 2 eingreifen, sowie zwei weitere Zapfen 21 (Pig. 2), welche von dem glockenförmigen Teil 12 getragen werdun und in zwei diametral gegenüberliegende Vertiefungen des ringförmigen Teils 18 eingreifen, wobei die gemeinsame geometrische Achse dieser beiden letzteren Zapfen senkrecht zu der gemeinsamen geometrischen Achse der beiden Zapfen 16 und 17 liegt.

Der den Tastfinger tragende Stab 1 kann also

gegenüber dem Gehäuse 7 axial in der Nabe 2 gleiten, oder auch ä sich in einer beliebigen Richtung um den Kreuzungspunkt der geometrischen Achsen der Zapfen des Universalgelenks schrägstellen, d.h. um einen fiktiven Gelenkpunkt, welcher von der Glocke 12 getragen wird, welche ihrerseits axial in dem Gehäuse 7 gleitend verschieblich ist. Diese Schrägstellung des Stabes 1 erzeugt eine entsprechende Schrägstellung der Nabe 2 und der mit dieser fest verbundenen oberen Scheibe 5» 3O dass diese sich leicht anhebt, indem sie sich an d^;..-r unteren ringförmigen Scheibe 6 abstützt, und diese Bewegung wird ausgenutzt, um ein axiales Anhoben des den Tastfinger tragenden Stabes 1 ' dadurch zu erzeugen, dass dieser mit einer auf dem oberen Ende der Nabe 2 ruhenden Schulter 23 versehen ist.

Die Axialverschiebungen des Stabes 1 werden ausgenutzt, um ein im Ganzen mit 25 bezeichnetes elektrisches Kontaktsystem beliebiger bekannter geeigneter Bauart über eine übertragung zu betätigen, welche folgende Teile aufweist : eine in das obere Ende des Stabes 1 eingelassene Kugel 27» eine mit ihrem Ende auf der Kugel 27 ruhende Schraube 28, einen Hebel 20, welcher die Schraube 28 trägt, und durch eine Achse 31

1Q98it>/0b06

an das Gehäuse 27 angelenkt ist, eine in den Kopf der Schraube 28 eingelassene Kugel 32, eine andere Schraube 33» deren Ende auf der Kugel 32 ruht, einen Hebel 34, v/elcher die Schraube 33 trägt und an dem Gehäuse 7 durch eine Achse 55 schwenkbar^, ist, und einen fest mit dem Hebel 34 verbundenen Finger 36, Der Finger 36 trägt eine leiste 41, an welcher auf einer Seite Kontakte 42 zum Zusammenwirken mit festen regelbaren Kontakten 43 und auf der anderen Seite Kontakte 44 zum Zusammenwirken mit festen regelbaren Kontakten 45 befestigt sind.

Die ganze Anordnung steht unter der Wirkung einer Rückholfeder 48, deren eines Ende sich an dem freien Ende des Hebels 34 und deren anderes Ende sich an einer abgesetzten Lochscheibe 49 abstützt, welche durch ein System mit Mutter und Gegenmutter 51 in einer regelbaren Stellung an einem mit·.,. Gewinde versehenen Ende eines Stabes 52 gehalten wird, wel- ... ^ eher an dem Geiiäuse 7 mit seinem anderen hierfür ebenfalls mit Gewinde versehenen Ende befestigt ist.

Die Kraft der Feder 48 wird also nacheinander von dem Gehäuse 7 aus auf folgende Teile übertragen : den Hebel 34, die Schraube 33, die Kugel 32, die Schraube 2C, die Kugel 27, den den Tastfinger tragenden Stab 1, die Schulter 23 dieses Stabes, die Nabe 2, die obere Scheibe 5 und die untere ringförmige ihrerseits in dem Boden des Gehäuses 7 ruhende Scheibe 6. Die axiale Lage des glockenförmigen Teils 12 wird durch seine Verbindung mit der Nabe 2 über daa Universalgelenk 11 bestimmt.

Der Betätigungshebel 34 des elektrischen Kontaktsystems 25 kann nicht nur durch die axiale Gleitbewegung des

109815/0686

den Tastfinger -tragenden Staues 1 sondern auch durch die axiale Gleitbewegung des glockenförmigen Teils 12 über eine Verbindung betätigt v/erden,'./elehe folgende Teile enthält : einen fest mit dem glockenförmigen Teil 12 verbundenen Stössel 55» eine in das linde dieses Stösceis eingelassene Kugel 56 und ei^r,e in den Hebel 29 eingesetzte Schraube 57_} deren Ende sich gegen die Kugel 56 legL. Die Schraube 57 ist mit einer Fectsiehmutter 58 verseilen. Die Schraube 33 isi. ebenfalls mit einer I?esi.:.-;iehuutter 59 versehen. Der Abrrtrnd av.'icchon der Aci.oe des StÖssels 55 und der Schwenkachse 31 des Hebele 29 ist kleiner alc der Abctand ^v/ifoiie:: .ier Achse der von de;.: iJnde dieses Hebels ^cui'agenen Schraube 2C- und der öchvenkachoe 31 dieses Hebels, eo dass die Axialverschiebungen des glockenförmigen Teils 12 bei ihrer Übertragung auf den Betätigungshebel 34- des elektrischen Kontaktsystems 25 verstärkt werden.

Schliesslich sind in die untere ringförmige Scheibe 6 gleichmässig urr. die geometrische Achse derselben verteilte elektrische Kontakte 61, 62, 63 eingelassen. Die ringförmige untere Scheibe 6 besteht aus Isolierstoff, während die obere Scheibe 5 aus Ketall ist und den Körperschluss für die Cien verschiedenen elektrischen Kontakten 61, 62, 63 eugefuhrteu ioter.liale herstellt. In der ruhest ellung ruht also die Scheibe 5 mit ihrem Hand auf diesen Kontakten, reiche mit der Oberseite der ringförmigen Scheibe 6 bündig abschneiden.

Die obige Vorrichtung arbeitet folgcndermassen : Beii/i Kopieren für eine G-ravierbearbeitung i/erden dem Tastfinger 10 unü dem ihn ■ tragönaen Stab 1 nur iczialvercchiebungen erteilt, ¹JeIcIi.: au_' den i3ei.ä'..i-;M!i,,ühebel 34 des elektrischen Kontaktsyatems 25 übi-r die Kugel 27, die Schraube

10 98 I υ /üb 86

BAD ORIGINAL

1757862

2L, die Kugel 32 uriu ο ie Schraube j'-j übertragen v/erden. Dr :j Anheben des Tasters hat also die öffnung der elektrischen Kontal-te 44, 45 und die Schliessung der anderen Kontakte'-42,-- 4!? zur iⁿolge, v/as auf beliebige bekannte Weise ausgenutzt wird, um die erforderlichen Relativbewegungen des Modells gegenüber dem Taster und des V7erl:stücks gegenüber dem Werkzeug su^:v erzeü-

.-, Beim Urnrisskopieren wird dem Taster 10 und dem ihn tragenden Stab 1 eine Schrägstellung um das geometrische Zentrum des Universalgelenks 11 erteilt.

Diese Bewegung hat eine identische Schrägoteilung der Habe 2 und der oberen Scheibe 5 zur Folge, wodurch zwei Vorgänge ausgelöst werden. Zunächst hebt sich die obere Scheibe 5 allneh-.ich von den von dor unteren ringförmigen Scheibe 6 getragenen elektrischen Kontakten 61, 62, 63 ab, v/as für eine Vorwahl der Steuerung der für die Weiterverfolgung der Abtastung des Modells durch den Taster erforderlichen Komponentenbewegungen ausgenutzt v/ird. Der zweite Vorgang ist ein axiales Anheben der Habe 2 infolge der Kippbewegung der oberen

»Scheibe 5 um den mit dor unteren ringförmigen Scheibe 6 in Berührung stehenden Abschnitt ihres Randes, so dass über das Universalgelenk 11 der glockenförmige Teil 12 ebenfalls in ,«^j;· axialer Richtung .angehoben wird und über den Stössel 55, die Kugel 56, die Schraube 57, den Hebel 26, die Schraube 28, die Kugel 32 und die Schraube 33 auch die Verschwenkung des Betätigungshebels 34 des elektrischen Kontaktsystems 25 bewirkt. Es ist zu bemerken, dass bei einer Gravierarbeit jede AxialverSchiebung des Tasters vollständig auf die von dem Hebel 34 zur Betätigung des Kontaktcystems 25 i>otragene

ii/ UbBB

BAD ORIGINAL

■1752852..

übertragen wird j während bei einer Umrissbearbeitung· eine, seitliche Verschiebung des Endes des Tasters von z.3,-1/10 mm infolge der Verschwenkung der oberen Scheibe 5 um ihren.,Rand nur ein Anheben des oberen Endes des Stabes um eine geringere Strecke zur Folge hat* da im allgemeinen die Länge des Stabes 1 und des Tastfingers 10 z.B. grossenordnungsiaKssig v/enigstens 200 mm beträgt, während der Halbmesser der oberen Scheibe 5 im allgemeinen erheblich kleinenULst, dieses kleinere Anheben, welches auf den glookenförmigeii Teil 12 und den StOssel 55 übertragen .-wird, wird jedoch durch die durch den Hebel 29 gebildete Verbindung verstärkt, wobei der· Verstärkungsfaktor dieser Verbindung so gewählt wird,/ dass schließlich die Schraube 28 um eine der tatsächlichen seitlichen Verschiebung des Endes des Tasters entsprechende Strecke angehoben wirdfiiUh. bei dem gewählten Beispiel um 1/10 mm. . -

'■-; Die Empfindlichkeit der gesamten Vorrichtung ist also etwa" die gleiche beim Kopieren für eine Gravierarbeit, und fur eine Umrissbearbeitung« Ferner ermöglichen die von der, ί unteren/rinijförmigen Scheibe 6 getragenen "elektrischen Kontakte, durchweine Richtungsensibilisierung eine Vorwahl der Steuerung der⁰zur Weiterverfolgung des Umrisses des Modells erforderlichen Kornponentenbewegung en und somit ein Präzisionskopieren vorzunehmen.

1098 f Ü /068 6"

Claims

- ίο - 1 P a t e η t a η s ρ r u c h e

1.) Tastvorrichtung zur Steuerung eines elektrischen Kontaktsystems für-Werkzeugmaschinen zum Kopieren sowohl für Gravierarbeiten, d.h. unter der Steuerung von Axiälvfeansifcellungen des Tasters, als auch für Umrissbearbeitungen, dvh.'iuh*· ter der anfangliehen Wirkung einer Schrägstellung des Tasters, gekennzeichnet durch einen einen Tastfinger (2) tragenden Stab (1), welcher gleitend in einer Nabe (2) angeordnet ist,

" welche durch ein Universalgelenk (18) mit einer Buchse (13) verbunden ist, welche den den Finger tragenden Stab umgibt und ihrerseits gleitend in einem Gehäuse (14) gelagert ist, wobei die Nabe fest mit einer auf einer unteren ringförmigen fest mit dem Gehäuse verbundenen Scheibe (6) ruhenden oberen Scheibe (5) verbunden ist, während ein Betätigungsteil (34)'-' eines elektrischen Kontaktsystems (42-45) unter der Wirkung einer Ruckholfeder (48) axial auf das Ende des den Finger tragenden Stabes (1) drückt, welches dem zur Aufnahme des Tastfingers bestimmten entgegengesetzt ist, derart, dass der Stab axial (bei 23) an der Nabe (2) und die obere Scheibe (5) an der unteren Scheibe (6) zur Anlage gebracht werden, so dass das Betätigungsglied des Kontaktsystems beliebig entweder unmittelbar durch einen axialen Schub des Tasters beim Kopieren für eine Gravierarbeit, oder mittelbar durch die Axialverschiebung des Tasters infolge der Schrägstellung der sich an der unteren Scheibe abstützenden oberen Scheibe auf Grund einer Schrägstellung des Tasters beim Kopieren für Umrissbearbeitungen betätigt wird.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

109B)o/Qb86

1 7 5 ? 8 R 2

' - 11 -

zeichnet, dass zwischen dem Betätigungs^lied (34) des elektrischen Kontaktsystems und dem entsprechenden Ende des den Tastfinger tragenden Stabes (1) ein Verstärkungshebel (29) angeordnete ist,welcher mit der gleitend verschieblichen Buchse (13) verbunden ist (durch 55) und sich an dem Gehäuse abstützte

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der unteren ringförmigen Scheibe (6) aus Isolierstoff elektrische Kontakte (61, 62) zur Richtuni«- sensibilisierung befestigt sind, deren Arbeitsflächen in ein i und derselben Ebene liegen, und auf welchen die obere leitende Scheibe (5) ruh^: , wobei diese Kontakte eine Vorwahl der Steuerung der für die Weiterverfolgung eines Umrisses des Modells durch den !Taster erforderlichen Komponentenbewegungen bewirken .

10 9 8 i ^:.i / ti b 8 6

BAD ORIGINAL