DE2652364C2

DE2652364C2 - Elektrische Kopiesteuerungsvorrichtung für Bearbeitungsmaschinen

Info

Publication number: DE2652364C2
Application number: DE2652364A
Authority: DE
Inventors: Günter 6051 Ober-Roden Schumann
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1976-11-17
Filing date: 1976-11-17
Publication date: 1983-05-26
Also published as: GB1590308A; JPS5386983A; US4220903A; DE2652364A1; SE7712556L; FR2371271B1; FR2371271A1; SE438619B; IT1087881B; CA1101514A

Description

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Linienbreitenänderung ausschließlich im Kreuzungsbereich abzutastender Linien ein Hilfssignal zur Veränderung der Abtastempfindlichkeit erzeugbar ist.

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Die Erfindung betrifft eine elektrische Kopiersteuerungsvorrichtung für Bearbeitungsmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Mit diesem Oberbegriff wird auf einen Stand der Technik Bezug genommen, wie er aus der DE-OS 24 17 289 bekanntgeworden ist. Bei der Vorrichtung nach der DE-OS 24 17 28&sind jtvveils die aufeinanderfolgenden Übergänge bzw. Sprünge zwischen unterschiedlichen Linienbreiten für 'as Auslösen von Signalimpulsen maßgebend, wobei dann in Abhängigkeit von der Anzahl der Signalimpulse mittels Integrator und Zähler ein Hilfssignal gebildet wird. Diese von der Anzahl der Signalimpulse abhängige indirekte Hilfssignalerzeugung ist zum einen aufwendig und zum anderen ist nicht gewährleistet, daß ein vorbestimmtes Hilfssignal bzw. ein vorbestimmter Hilfssignalablauf erhalten wird. So führt beispielsweise ein Signalimpuls, der nicht aufgrund einer Linienbreitenänderung, sondern zum Beispiel durch eine Verschmutzung der abzutastenden Linie hervorgerufen wird, zu einer gegenüber der Anzahl der Linienbreitenveränderung höheren Signalimpulsanzahl und damit zu einem anderen Hilfssignal. Hinzu kommt, daß das zusätzliche, nicht gewünschte Hilfssignal infolge der fortlaufend gezählten Signalimpulse zu einem unrichtigen, nicht vorbestimmten Hilfssignalablauf führt, wodurch eine genaue Zuordnung von Abtastsignal und Hilfssignal nicht mehr gewährleistet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Kopiersteuerungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die eine einfache Hilfssignalerzeugung und eine genauere Zuordnung von Abtastsignal und Hilfssignal ermöglicht.

Diese Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Durch die in Abhängigkeit von der Größe der Linienbreite sich verändernde abzutastende Fläche wird nunmehr direkt ein Hilfssignal erzeugt, welches unabhängig von der Anzahl von Linienbreitensprüngen ist. Vorbestimmte Hilfssignale sind damit in einfachster Art und Weise an jeder beliebigen Stelle der abzutastenden Linie erzeugbar.

Eine besonders einfache Vorrichtung ergibt sieh, wenn in Ausgestaltung der Erfindung zwei Lichtempfänger vorgesehen und in einer elektrischen Brückenschaltung angeordnet sind. Dadurch können bekannte Abtastköpfe mit zwei Lichtempfängern auch zur Hilfssignalerzeugung verwendet werden, ohne daß hierzu gesonderte Lichtempfänger erforderlich sind. Es wird vielmehr durch ein einziges Ausgangssijnal des fotoelektrischen Abtastkopfes sowohl die Richtungsänderung von Abtastkopf und Werkzeug als auch die Hilfssignalerzeugung bewirkt

Dies ist besonders vorteilhaft, wenn das Hilfssignal einer Vorrichtung zur Veränderung der Vorschubgeschwindigkeit von Abtastkopf und Werkzeug zugeführt wird, da damit stets eine optimale Zuordnung der beiden, die Abtastgüte bestimmenden, Größen (Ausgangssignal für die Richtungsänderung bzw. Vorschubgeschwindigkeit) gewährleistet ist. An Stellen, an welchen die Vorschubgeschwindigkeit reduziert oder vergrößert werden soll, wie dies beispielsweise vor bzw. nach Radien od. dgl. im Kurvenverlauf der Fall ist, ist entsprechend der Erfindung lediglich eine Vergrößerung bzw. Verringerung der Breite der abzutastenden Linie erforderlich, vorzugsweise auf einer Länge, die mit veränderter Geschwindigkeit nachgefahren werden soll. Gemäß einer wej^ren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird zur Abtastung von sich kreuzenden Linien vorgeschlagen, daß durch eine Linienbreitenänderung ausschließlich im Kreuzungsbereich abzutastender Linien ein Hilfssignal zur Veränderung der Abtastempfindlichkeit erzeugbar ist.

Anhand der nachstehenden Beschreibung wird die Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung,

F i g. 2a bis 2e verschiedene Linienbreiten und die daraus resultierenden Signalgrööen.

Die Anordnung gemäß F i g. 1 weist einen nicht näher dargestellten Abtastkopf 10 auf, in dem Abtastlichtempfänger 11, 12 angeordnet sind. Diese Lichtempfänger 11, 12 sind bevorzugt mit Widerständen 13, 14 zu einer Brückenschaltung 15 zusammengeschaltet, deren Ausgänge 16, 17 mit einem Differenzverstärker 18 in Verbindung stehen. Der Verstärker 18 ist elektrisch mit einem Motorverstärker 18a und einem Nachdrehmotor 19 verbunden, der mechanisch mit dem Abtastkopf 10, einem Tachogenerator 20 sowie einem Drehmelder 21 in Verbindung steht. Der Nachdrehmotor 19 dient in an sich bekannter Weise zum Nachdrehen des Abtastkopfes 10 und damit der Lichtempfänger 11,12 in Richtung der Tangente an den abzutastenden Linienzug. Ferner wird durch den Motor 19 der Generator 20 (zur Verstärkerdämpfung) und der Drehmelder 21 (Resolver) verstellt, so daß am Drehmelderausgang die Signale zur Abtaststeuerung der Koordinatenmotoren 22 (^-Richtung) und 23 (y-Richtung) anstehen, durch welche ein Werkzeug und der Abtastkopf entsprechend dem Linienverlauf bewegt werden.

Gemäß F i g. 1 wird das Ausgangssignal der Abtastlichtempfänger 11, 12 einer in ihrer Gesamtheit mit 24 bezeichneten Auswerteinrichtung zugeführt. Dabei ist bevorzugt jeder Brückenausgang 16 bzw. 17 mit dem Eingang 25, 26 von Schwellwertschaltern 27, 28 der Auswerteinrichtung 24 verbunden. Die Schwellwertschalter 27, 28 sind als Schmitt-Trigger ausgebildet, deren Schaltschwelle mit dem Widerstand 29 einstellbar

ist. Die Ausgänge 30,3$ eier Schmitt-Trigger 27,28 sind bevorzugt Ober ein NAND-Gatter 32 mit dem Schaltrelais 33 einer nicht näher dargestellten Vorrichtung zur Veränderung der Vorschubgeschwindigkeit verbunden.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Anordnung wird in Verbindung mit den F \ g. 2a bis 2e näher erläutert

Beim Abtasten einer Linie mit konstanter Breite (beispielsweise 0,8mm — s.a. Fig,2a) sind die Lichtempfänger 11,12 gleichmäßig abgedunkelt und die Brückenausgangsspannung U\ weist den Wert Null auf. Je nach Linienverlauf werden die Lichtempfänger 11,12 unterschiedlich ausgeleuchtet, es entsteht ein Signal t/t, welches über die Verstärker 18 und 18a den Nachdrehmotor 19 ansteuert Der Motor 19 dreht den Resolver 21 des Koordinatenantriebes und gleichzeitig den Abtastkopf 10 solange, bis die Lichtempfänger 11, 12 wieder gleichmäßig ausgeleuchtet sind.

Wird die abzutastende Linie bei gleichbleibendem Linienverlauf verbreitert (beispielsweise 1,2 bis 1,6 mm — s, a, Fig.2b), weil an dieser Stelle die Vorschubgeschwindigkeit verringert werden soll, dann ist die Symmetrie der Brücke 15 weiterhin gewährleistet. Die Spannungen LZ₂ und U₃ (s. Fig. 1) werden jedoch negativ. Die Schmitt-Trigger 27 und 28 sind mit dem Potentiometer 29 so eingestellt, daß sie ab einer genau definierten Schaltschwelle durchschalten. Sind beide Schmitt-Trigger 27, 28 geschaltet, entsteht auch am Ausgang des NAND-Gatters 32 ein Signal und das Relais 33 zieht an, wodurch die Geschwindigkeit auf einen niederen Wert umgeschaltet wird. Bei einer Verringerung der Linienbreite auf den ursprünglichen Wert werden die Spannungen U₂ und U₃ wieder auf den Mittelwert reduziert, die Schmitt-Trigger 27, 28 fallen ab und das Relais 33 öffnet, so daß die ursprünglich höhere Geschwindigkeit wieder wirksam ist.

In entsprechender Weise können Hilfssignale erzeugt werden, wenn die Linie verschmälert (0,4 bis 0,6 mm — s. a. F i g. 2c), teilweise ganz unterbrochen (s. a. F i g. 2d) oder so stark verbreitert wird, daß die Lichtempfänger vollständig abgedunkelt sind (s,a, Fig.2e), Die sich dabei ergebenden SpannungsgröBen, Widerstandsverhältnisse sowie Schaltschwellen sind quantitativ aus den F i g, 2a bis 2e zu entnehmen,

Die F i g, 2a bis 2e zeigen, daß durch unterschiedliche Polarität und mit unterschiedlich eingestellten Schwellwerten sich vier Hilfssignale aus einer einfachen Fotowiderstandsbrücke erzielen lassen, wobei nachfolgend für die Signalarten nach den Fig.2b bis 2e beispielhaft die bevorzugten Anwendungsgebiete beim Brennschneiden aufgeführt sind.

F i g, 2b, c und e

Brennschneidmaschine wird automatisch für bestimmte Zeit in den Eilgang oder Kriechgang geschaltet Schneidsauerstoffdruck wird von höherem Vorwärmdruck auf normalen Schneiddruck bzw. umgekehrt geschaltet
Einleiten von Markiervorgängen,
Umschaltung der Schneidleistung, beispielsweise bei Verwendung eines Lasers anstelle eines Autogenbrenners als Schneidwer¹ ieug.
Eckenverzögerung ein- und/oder ausschalten.

Fig.2d

Beim Verlassen der Linie für längere Zeit wird die Maschine automatisch gestoppt und die Gaszufuhr, insbesondere Sauerstoffzufuhr, abgeschaltet.

Ein weiterer besonderer Anwendungsfall ergibt sich, wenn bei einer Linienverbreiterung nach Fig.2b die Empfindlichkeit des Verstärkers 18a reduziert wird Die fotoelektrische Abtastung folgt dann zwar noch der Linie, ist jedoch unempfindlicher. Dadurch können Linien abgetastet werden, die sich auch mit weniger als 30° kreuzen. Die Linien müssen lediglich im Kreuzungsbereich etwas verbreitert werden.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die

Schmitt-Trigger 27, 28 mit einem NAND-Gatter verbunden. Es ist selbstverständlich aber auch möglich, die Ausgangssignale der Schmitt-Trigger direkt als Hilfssignale, einzeln oder zusammen, zu verwenden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

\, Elektrische Kopiersteuerungseinrichtung für Bearbeitungsmaschinen mit einem fotoelektrisch eine Linie abtastenden Abtastkopf mit einer Lichtempfängeranordnung, auf der die abzutastende Linie optisch abbildbar ist, wobei durch unterschiedliche Linienbreiten Htlfssignale für vorgebbare Maschinenfunktionen auslösbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfssignale infolge der durch die unterschiedlichen Linienbreiten sich verändernden, auf der Lichtempfängeranordnung abgebildeten Fläche der Linie erzeugbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lichtempfänger (11,12) vorgesehen und in einer elektrischen Brückenschaltung (15) angeordnet sind.