DE652598C - Mit einer lichtelektrischen Zelle arbeitende Messvorrichtung fuer Drehbaenke - Google Patents

Description

Die Wirkung des Lichtes auf die Auslösung mechanischer Vorgänge mit Hilfe lichtelektrischer Zellen ist häufig angewandt worden, um die Aufmerksamkeit eines Beobachters entbehrlich zu machen. Beispielsweise wurde schon vorgeschlagen, das Sortieren von Kugeln nach dem Durchmesser mittels eines Lichtstrahls vorzunehmen, der je nach dem Durchmesser der "einzelnen Kugeln in einer Batterie lichtempfindlicher Zellen eine bestimmte Zelle trifft, die einen für das Sortieren erforderlichen Steuervorgang auslöst. Weiterhin wurde schon vorgeschlagen, die Geschwindigkeit 'einer Drahtwickelmaschine mittels einer lichtelektrischen Zelle zu steuern, die den Durchlauf des Drahtes durch eine bestimmte Bahn überwacht.

Die Wirkung des Lichtes hat jedoch noch nicht für die Aufgabe Anwendung finden können, den Durchmesser eines zylindrischen Werkstückes, welches auf der Drehbank abgedreht wird, zu prüfen. Hier hat man sich bisher mit mechanischen Fühlhebeln begnügen müssen, die keine sehr große Genauigkeit zulassen und empfindlich gegen Beschädigungen sind. Der Grund lang darin, daß die optische Abbildung eines schattengebenden Körpers bisher nicht mit solcher Genauigkeit stattfand, wie. es für die vorliegende Aufgabe erforderlich ist.

Die Erfindung bezweckt, mit Hilfe von lichtelektrischen Zellen eine Meßvorrichtung für Drehbänke zu schaffen, die es ermöglicht, den Durchmesser eines in Bearbeitung befindliehen zylindrischen Werkstückes zu überwachen. Sie erreicht dies dadurch; daß gleichlaufend zur Achse der Drehbank in der durch diese Achse gehenden, auf der Achse der Meßvorrichtung senkrechten Ebene mittels einer Linsenanordnung das reelle Bild einer geradlinigen Trennungskante zwischen einem dunklen und einem hellen Feld entworfen wird. Wenn man das Bild dieser Trennungskante auf einen bestimmten Abstand von der Achse der Drehbank einstellt, so schneidet das Werkstück, solange sein Halbmesser noch größer als dieser Abstand ist, den Weg der Lichtstrahlen von der Lichtquelle zu einer lichtelektrischen Zelle ab, die, von der Lichtquelle aus gesehen, jenseits des Werkstücks liegt. Sobald der Halbmesser aber gerade gleich diesem Abstand ist, dringt das Licht an dem zylindrischen Werkstück vorbei in die lichtelektrische Zelle ein und kann nun hier die gewünschte Wirkung erzielen, also z. B. die Drehbank abstellen. Dabei ist es grundsätzlich gleichgültig, ob die Lichtstrahlen zuerst die körperliche Trennungskante zwischen Hell und Dunkel 6u und dann das Werkstück treffen oder umgekehrt.

Damit möglichst viel Licht an der Trennungskante vorbeitritt, empfiehlt es sich, das Bild einer als Lichtquelle gebrauchten fadenförmigen Glühlampe in der Nähe der geradlinigen Trennungskante zwischen dem bellen und dunklen Feld zu entwerfen. Die Entfer-

hung der körperlichen Trennungskante oder ihres reellen Bildes von der optischen Achse muß sich durch eine Feinmeßschraube verändern lassen, um für verschiedene gewünschte Durchmesser des zu bearbeitenden Zylinders eingestellt werden zu können.

Als körperliche geradlinige Trennungskante benutzt man am besten die scharfe Schneide eines Messers.

ίο In den Abb. ι bis 3 ist schaubildlich der Erfindungsgegenstand in Schnitten senkrecht zur Achse der Drehbank veranschaulicht.

Abb. ι stellt die Wirkung der Vorrichtung zu einer Zeit dar, wo das Werkstück noch nicht auf den gewünschten ,Durchmesser abgedreht ist,

Abb. 2 gerade in dem Augenblick, wo

dieser gewünschte Durchmesser erreicht ist.

Abb. 3 zeigt eine Abänderung der in den Abb. ι und 2 dargestellten Anordnung.

Es ist in Abb. 1 jund 2 α die Oberfläche der lichtelektrischen Zelle, b die fadenförmige Glühlampe, welche in den Abbildungen in der -verkürzten Richtung, d. h. der Dicke des Fadens entsprechend zu sehen ist. Durch eine Konvexlinse c wird zunächst ein reelles Bild des Glühfadens an der Stelle d entworfen. Dicht daneben liegt die Messerschneide e, welche ihrerseits wieder durch die Konvexlinse/ an der Stelleg scharf abgebildet wird. Die punktierten Strahlen sind die Lichtstrahlen, welche von der Lichtquelle zur lichtelektrischen Zelle gehen. Wie man sieht, werden diese durch das Werkstück h, welches um die Achse/ der Drehbank umläuft, zunächst abgeschnitten. Sobald aber das Werkstück bis auf den Halbmesser / g abgedreht ■» ist, tritt das Licht an der Mantellinie des Werkstücks bei g vorbei auf die lichtelektrische

4-0 Zelle<a. In Abb. 3 wird die Lichtquelle δ zunächst am Werkstück in d' abgebildet, die körperliche Trennungskante e' zwischen Hell und Dunkel kommt erst hinter dem Werkstück. Ihr durch die Linse/ entworfenes

4$ reelles Bild würde aber ebenfalls in g' liegerf, wenn die Lichtstrahlen von der lichtelektrischen Zelle her kämen. Die Wirkung ist genau dieselbe wie gemäß der Abb. 2.

Claims (5)

1. Patentansprüche: - ,

   i. Mit einer lichtelektrischen Zelle arbeitende Meßvorrichtung für Drehbänke, welche bei Erreichen eines bestimmten Werkstückdurchmessers einen Steuervorgang auslöst, beispielsweise die Maschine abstellt, dadurch gekennzeichnet, daß in bezug auf das Werkstück (A) eine lichtelektrische Zelle (a), ein optisches System (/) und ein Schirm, welcher eine ein helles und ein dunkles Feld trennende Kante, z. B, eine Messerschneide (e, ε'), aufweist, derart angeordnet sind, daß das reelle Bild (g, g') der Trennungskante ie, e') 'in einer das Werkstück (A) schneidenden Hauptebene (X-X) in einem dem Werkstücksolldurchmesser entsprechenden Abstand von der Umlaufachse (/) des Werkstückes (A) entworfen wird, so daß das Bild · der Trennkante des dunklen Feldes einen Durchmessertaster am Werkstück (A) bildet.
2. 2. Meßvorrichtung für Drehbänke nach Anspruch■ 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Seite der durch die Werkstückachse (/) gelegten Hauptebene (X-X) die Lichtquelle (b) und auf der anderen Seite die lichtelektrische Zelle, (a) angeordnet sind, so daß das Licht von der Lichtquelle (b) aus durch das optische System (Linse/) an dem Werkstück (A) vorbei zur lichtelektrischen Zelle (a) geleitet wird und daß durch die Linse (/) das reelle Bild (g, g') der der Werkstückachse gleichlaufenden Messerschneide (e, e') in der Hauptebene (X-X) entworfen wird.
3. 3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anwendung einer weiteren Linse (c) das reelle Bild (d, d'~) einer als Lichtquelle (b) dienenden fadenförmigen Glühlampe in der Nähe der Trennungskante des bellen und dunklen Feldes entworfen wird.
4. 4. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 9,5 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, von der Lichtquelle (b) aus gesehen, hintereinander angeordnet sind: die Linsen (c, /), zwischen denen die Messerschneide (s) liegt, das Werkstück (A) und die lichtelektrische Zelle (a).
5. 5. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, von der Lichtquelle (b) aus. gesehen, hintereinander angeordnet sind: die Linsen (c, /), zwischen denen das Werkstück (A) liegt, die Messerschneide (e¹) und die lichtelektrische Zelle {a).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen