DE2834612A1 - Low inertia copying sensor for machine tools - uses ultrasonic pulse transmitter and receiver generating control signals based on pulse travel time - Google Patents
Low inertia copying sensor for machine tools - uses ultrasonic pulse transmitter and receiver generating control signals based on pulse travel timeInfo
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
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- G05B2219/00—Program-control systems
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Abstract
Description
KopierfühlerCopy sensor
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kopierfühler für Werkzeugmaschinensteuerungen zum Abtasten einer vorgegebenen Kontur und zur Erzeugung entsprechender Steuersignale.The invention relates to a copy sensor for machine tool controls for scanning a given contour and for generating corresponding control signals.
Kopierfühler, insbesondere auf induktiver Basis, sind seit langem bekannt und haben sich recht gut bewährt (vgl. z.B. Siemens-Zeitschrift Nr. 1969, Heft 6, Seiten 505-508, insbesondere Fig. 1-3).Copy sensors, especially those based on inductive power, have been around for a long time known and have proven themselves quite well (see e.g. Siemens-Zeitschrift No. 1969, Booklet 6, pages 505-508, especially Fig. 1-3).
Die bekannten Fühler erfordern Jedoch von der Konstruktion her einen gewissen Aufwand und arbeiten nicht ganz trägheitslos.However, the known sensors require one in terms of construction certain effort and do not work completely indolently.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin, einen relativ einfachen und nahezu trägheitslose arbeitenden Kopierfühler zu schaffen.The object of the present invention is accordingly to provide a to create relatively simple and almost inertia-free working copy sensor.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Kopierfühler mindestens ein auf die Kontur gerichteter Ultraschall-Puls sender und Empfänger vorgesehen sind und daß die der Laufzeit des Pulses zwischen Pulssender und Empfänger proportionale Zeitdifferenz als Steuersignal dient. Dieser nahezu trägheitslos arbeitende Kopierfühler kann wie ein konventioneller Kopierftihler eingesetzt werden, es ist Jedoch auch möglich, ihn nur in einer Richtung relativ zur Kontur zu bewegen und die wechselnden gemessenen Abstände als entsprechende Steuersignale für die Antriebsmotoren des Werkzeuges bzw. Werkstückes zu verwenden.This object is achieved according to the invention in that in the copy sensor at least one directed towards the contour Ultrasonic pulse transmitter and receiver are provided and that the transit time of the pulse between pulse transmitters and receiver proportional time difference serves as a control signal. This almost Inertia-free copy sensors can be used like a conventional copy sensor can be used, but it is also possible to use it only in one direction to move to the contour and the changing measured distances as corresponding To use control signals for the drive motors of the tool or workpiece.
Anhand eines Ausführrngsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert; es zeigen: Figur 1 den schematischen Aufbau einer Kopierftihlersteuerung, Figur 2 eine Abwandlung dieser Steuerung, bei der der Kopierfühler nur in einer Richtung bewegbar ist, Figur 3a,b Impulsdiagramme und Figur 4 eine Schaltung zur Digitalisierung des Meßwertes.The invention will be explained in more detail on the basis of an exemplary embodiment; The figures show: FIG. 1 the schematic structure of a copy scanner control, FIG 2 a modification of this control in which the copy sensor only works in one direction is movable, Figure 3a, b pulse diagrams and Figure 4 a circuit for digitization of the measured value.
Wie aus Figur 1 ersichtlich, wird die Kontur 1 durch einen Fühler 2 in xy-Richtung abgetastet. Das in der Steuerung 5 verarbeitete Ausgangssignal des Fühlers 2 steuert dabei die Motoren 3, 4 derart, daß der Fühler 2 mit konstantem Abstand 8 in x-Richtung relativ zur Kontur 1 bewegt wird. Entsprechend der Bewegung des Fühlers 2 wird auch die relative Bewegung zwischen nicht gezeigtem Werkstück und Werkzeug gesteuert. Der Fühler 2 weist mindestens einen senkrecht auf die Kontur 1 gerichteten Ultraschallpulssender 21 und einen Ultraschallempfänger 22 auf. Die Laufzeit T der an der Kontur 1 reflektierten Pulse P zwischen Sender 21 und Empfänger 22, die dem doppelten Abstand proportional ist. dient als Maß für die Entfernung s - vgl. Fig. 3a -und wird als Steuersignal des Fühlers 2 der Steuerung 5 zugeführt. Infolge des relativ geringen Abstandes zwischen Fühler 2 und Kontur 1 kann mit einer relativ hohen Impulsfolgefrequenz gearbeitet werden, so daß Je Zeiteinheit eine Vielzahl von Meßwerten anfallen. Damit ist Jede Änderung der Kontur sofort und trägheitslos erfaßbar.As can be seen from Figure 1, the contour 1 is determined by a sensor 2 scanned in the xy direction. The output signal processed in the controller 5 of the sensor 2 controls the motors 3, 4 in such a way that the sensor 2 with constant Distance 8 is moved in the x direction relative to contour 1. According to the movement of the sensor 2 is also the relative movement between the workpiece, not shown and tool controlled. The sensor 2 has at least one perpendicular to the contour 1 directed ultrasonic pulse transmitter 21 and an ultrasonic receiver 22. the Transit time T of the pulses P reflected on the contour 1 between the transmitter 21 and the receiver 22, which is proportional to twice the distance is. serves as a measure for the distance s - see Fig. 3a - and is used as the control signal of the sensor 2 of the controller 5 supplied. As a result of the relatively small distance between probe 2 and the contour 1 can be operated with a relatively high pulse repetition frequency, so that Je Time unit a large number of measured values arise. This means that every change in the contour can be recorded immediately and without inertia.
Die in Figur 2 gezeigte Anordnung stimmt weitgehend mit der Anordnung nach Figur 1 überein, nur mit dem Unterschild, daß der Fühler nur in x-Richtung relativ zur Kontur 1 bewegbar ist.The arrangement shown in Figure 2 largely agrees with the arrangement according to Figure 1, only with the lower plate that the sensor is only in the x-direction is movable relative to the contour 1.
Die Jeweils gemessene, dem Abstand el, s2 proportionale Laufzeit T - Fig. 3b - wird als Signal der Steuerung 5 zugeführt und dient zur entsprechenden Ansteuerung eines nicht gezeigten Motors für die entsprechende Werkzeug bzw. Werkstückbewegung.The respectively measured running time T, proportional to the distance el, s2 - Fig. 3b - is fed as a signal to the controller 5 and is used for the corresponding Control of a motor, not shown, for the corresponding tool or workpiece movement.
Figur 4 zeigt eine mögliche Schaltung zur Digitalisierung des Meßwertes T. Beim Aussenden des Pulses P durch den Sender 21 wird eine Kippstufe 51 so gesetzt, daß über ein nachgeschaltetes Gatter 53 die Pulse eines hochfrequenten Quarzoszillators 52 in einen Zähler 54 gelangen. Beim Empfang des reflektierten Pulses P im Empfänger 22 nach der Laufzeit T wird die Kippstufe 51 zurückgesetzt und damit das Gatter 53 gesperrt. Der Stand des Zählers 54 ist dann proportional der gemessenen Entfernung s. Für eine neue Messung wird dann der Zähler Jeweils wieder auf Null gesetzt.FIG. 4 shows a possible circuit for digitizing the measured value T. When the pulse P is transmitted by the transmitter 21, a flip-flop 51 is set so that that via a downstream gate 53 the pulses of a high-frequency crystal oscillator 52 get into a counter 54. When the reflected pulse P is received in the receiver 22 after the running time T, the flip-flop 51 is reset and thus the gate 53 blocked. The reading of the counter 54 is then proportional to the measured distance For a new measurement, the counter is then reset to zero in each case.
2 Patentansprüche 4 Figuren2 claims 4 figures
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782834612 DE2834612A1 (en) | 1978-08-07 | 1978-08-07 | Low inertia copying sensor for machine tools - uses ultrasonic pulse transmitter and receiver generating control signals based on pulse travel time |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782834612 DE2834612A1 (en) | 1978-08-07 | 1978-08-07 | Low inertia copying sensor for machine tools - uses ultrasonic pulse transmitter and receiver generating control signals based on pulse travel time |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2834612A1 true DE2834612A1 (en) | 1980-02-14 |
Family
ID=6046442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782834612 Withdrawn DE2834612A1 (en) | 1978-08-07 | 1978-08-07 | Low inertia copying sensor for machine tools - uses ultrasonic pulse transmitter and receiver generating control signals based on pulse travel time |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2834612A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0163076A1 (en) * | 1984-04-17 | 1985-12-04 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for producing a three-dimensional copy of an object |
EP0342238A1 (en) * | 1987-10-23 | 1989-11-23 | Fanuc Ltd. | Digitizing method |
EP0353302A1 (en) * | 1987-12-10 | 1990-02-07 | Fanuc Ltd. | Non-contact profiling method |
-
1978
- 1978-08-07 DE DE19782834612 patent/DE2834612A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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