DE691660C

DE691660C - Device for automatic control of the feed rates of a tool or workpiece

Info

Publication number: DE691660C
Application number: DE1934C0048968
Authority: DE
Original assignee: Collet & Engelhard Werkzeugmas
Current assignee: Collet & Engelhard Werkzeugmas
Priority date: 1934-02-13
Filing date: 1934-03-11
Publication date: 1940-06-03

Description

Im Haupitpatent 673 618 wird die Wirkungsweise einer photoelektrischen Steuerung für Werkzeugmaschinen beschrieben, welche durch Abtasten von Linien, die auf einem Papierband 24 aufgezeichnet, sind, sowohl die Horizontal- und Vertikalbewegung als auch die axialen Verschiebungen bzw. die Spindelausladung eines Fräsers steuert. Das Papierband 24 erhält eine Bewegung in der Pfeil-In the main patent 673 618 the mode of operation a photoelectric controller for machine tools described which by scanning lines recorded on a paper tape 24, both the Horizontal and vertical movement as well as the axial displacements or the spindle projection of a milling cutter controls. The paper tape 24 receives a movement in the arrow

.10 fichtung, wobei der antreibende Motor 27 am besten in weiten Grenzen regelbar ist, uim die Vorschubgeschwindigkeit, welche von der Neigung der Linie 29 zur Papierrichtung abhängt, möglichst gleich zu erhalten. Eine selbsttätige Regelung kann, wie im Hauptpatent angegeben ist, dadurch erreicht werden, daß die Drehzahl des Motors 27 von der Leistung des Fräsmotors ' abhängig gemacht wird. Theoretisch erhält man dann bei gleicher Frästiefe gleichbleibende Vorschubgeschwindigkeit. Diese Art der Leistungsregelung ist nur innerhalb gewisser Grenzen möglich; denn es kann als äußerster Grenzfall eine Linie nicht mehr abgetastet werden, die senkrecht zur Papierrichtung steht, weil dann der Motor 27 so lange stillstehen müßte, als die Linie in dieser Richtung verläuft. Die Papiergeschwindigkeit darf also in diesem Falle nicht von der Fräsleistung abhängig gemacht werden, sondern es sind andere Mittel anzuwenden, um ein Abtasten einer solchen Senk¹ rechten zur Papiervorschubrichtung zu erreichen. Diese bestehen nach der vorliegenden Erfindung darin, daß die entsprechend dem Hauptpatent zur Steuerung des Vor-Schubes rechtwinklig zur Fräserachse dem Fräserradius entsprechend außermittig auf einer umlaufenden Scheibe befestigte Photozelle neben ihrer Steuerung der Bewegung von Werkzeug oder Werkstück über einen vierteiligen Sektorwähler, von dem zwei gegenüberliegende Sektoren (Eintritts- und Austrittssekt'or) · symmetrisch zur Papiervorschubrichtung liegen, auf eine Kupplung zwischen Papiervorschubmotor und Papiervorschubwalze _t derart wirkt, daß eine Verdunkelung der Photozelle im Eintrittssektor ein Ausschalten, eine Beleuchtung ein Einschalten der Kupplung verursacht, während im Austrittssektor die gegensätzlichen Wirkungen erzielt werden und in den beiden seitlichen Sektoren die Kupplung sowohl bei Verdunkelung als auch Beleuchtung eingeschaltet ist..10 fichtung, whereby the driving motor 27 can best be regulated within wide limits in order to keep the feed speed, which depends on the inclination of the line 29 to the paper direction, as equal as possible. As indicated in the main patent, automatic regulation can be achieved in that the speed of the motor 27 is made dependent on the power of the milling motor. Theoretically, one then obtains a constant feed rate with the same milling depth. This type of power control is only possible within certain limits; because, as the extreme limit, a line that is perpendicular to the direction of the paper can no longer be scanned because the motor 27 would then have to stand still as long as the line runs in this direction. The paper speed must not be made dependent on the milling performance in this case, but other means are to be used to achieve a scanning of such a perpendicular ¹ right to the paper feed direction. These consist according to the present invention in that the photocell attached to the main patent to control the pre-thrust at right angles to the cutter axis to the cutter radius corresponding to the eccentric on a rotating disk in addition to its control of the movement of the tool or workpiece via a four-part sector selector, two of which are opposite Sectors (entry and exit sectors) are symmetrical to the paper feed direction, _{acts on a coupling between the paper feed motor and paper feed roller t in} such a way that a darkening of the photocell in the entry sector causes the coupling to be switched off, lighting causes the coupling to be switched on, while in the exit sector the opposite effects can be achieved and in the two side sectors the clutch is switched on for both darkening and lighting.

Ein Ausführungsbeispiel des· Erfindungsgegenstandes ist in der· Zeichnung erläutert, und zwar stelltAn embodiment of the subject of the invention is explained in the drawing, namely represents

Abb. ι schematisch die Abtastung von Linien dar, die zum Teil senkrecht zur Papierrichtung verlaufen.Fig. Ι schematically depicts the scanning of lines, some of which are perpendicular to the direction of the paper get lost.

Abb. 2 zeigt den Aufbau des Papierantriebes und der umlaufenden Zelle.Fig. 2 shows the structure of the paper drive and the rotating cell.

Abb. 3 ist ein Schnitt durch den Sektorwähler von Abb. 2, während aus
Abb. 4 die schematische Einteilung
Sektorwählers in vier SektorenFig. 3 is a section through the sector selector of Fig. 2 while off
Fig. 4 the schematic layout
Sector selector in four sectors

Der Nachteil der Ausführung der
tung nach dem Hauptpatent besteht, wie
erwähnt, darin, daß es nicht möglich ist, ίο Linien abzutasten, die senkrecht zur Papierrichtung verlaufen. Stößt die umlaufende Zelle auf eine solche Linie, wie in Abb. ι oben, dargestellt, so wird die Photozelle und infolgedessen auch der Fräser einen Weg nehmen, welcher von der auf langsamsten Vorschub regulierten Papiergeschwindigkeit V₁ und der Vorschubgeschwindigkeit ν der Zelle abhängt. Der Winkel O₁, unter welchem die Ecke abgeschnitten wird, ist zu berechnenThe disadvantage of running the
tion according to the main patent, such as
mentions that it is not possible to scan ίο lines that are perpendicular to the direction of the paper. If the rotating cell hits such a line, as shown in Fig. Ι above, the photocell and consequently also the milling cutter will take a path that _{depends on the slowest feed speed V 1 of the} paper and the feed speed ν of the cell. The angle O ₁ at which the corner is cut off must be calculated

aus IgCt₁--. Analog sind die Verhältnissefrom IgCt ₁ -. The conditions are analogous

bei der in Fig. ι unten dargestellten entgegengesetzten Ecke; nur ist hier der Winkel cc₂ aus tg (X₂ — — größer, da der'Motorat the opposite corner shown in Fig. ι below; only here the angle cc ₂ from tg (X ₂ - - is larger because the motor

27 eine höhere Drehzahl und das Papierband eine größere Geschwindigkeit besitzt. In beiden Fällen entsteht bei der Abtastung ein Fehler, der ein einwandfreies Kopieren unmöglich macht.27 has a higher speed and the paper tape has a higher speed. In both In some cases, an error occurs during scanning, which makes perfect copying impossible power.

Dieser Nachteil des Hauptpatents wird dadurch behoben, daß die Papiergeschwindigkeit nicht durch Regulierung des Motors 27 in Abhängigkeit vom Fräsmotor, sondern durch eine zwischen Motor 27 und Antriebswalze 25 geschaltete elektromagnetische Kupplung 34 beeinflußt wird. Die Kupplung 34 wird gesteuert von der umlaufenden Photozelle 22. Dazu ist folgende Einrichtung notwendig:This disadvantage of the main patent is eliminated by the fact that the paper speed not by regulating the motor 27 depending on the milling motor, but by an electromagnetic clutch 34 connected between motor 27 and drive roller 25 being affected. The coupling 34 is controlled by the rotating photocell 22. The following setup is required for this:

Ein Motor 3 5 treibt nicht nur die umlaufende Zelle 22, sondern auch den mit derselben Drehzahl umlaufenden Sektorwähler 36 an, der aus einem Kontaktring 37, den vier Kontaktsegmenten 38, 38°, 38*, 38* und dem Kontaktarm 39 besteht. Der Kontaktarm ist auf der umlaufenden Welle angebracht und stimmt in der Richtung mit dem Radiussektor der Photozelle 22 genau überein. Desgleichen stimmt die Längs- und Querrichtung des Papierbandes 24 überein mit den Quadrantmitten 38 und 38* bzw. 38° und 38«. Wenn also an jeden der vier Segmente 38 bis 38« ein Schütz angeschlossen ist, so wird bei einer Erregung der Photozelle 22 aiur dasjenige Schütz bewegt, in dessen Sektor der Impuls stattfindet. Die vier Sektoren, die in Abb. 4 schematisch dargestellt sind, werden nun so geschaltet, daß im Sektor I, den man auch als Austrittssektor bezeichnen kann, die Kupplung 34 an- zieht, wenn eine Verdunkelung der Zelle ein- - tritt, und ausgeschaltet bleibt, wenn die Zelle ! hell bleibt. Im Sektor III, dem sog. Eintrittssektor, muß umgekehrt eine Verdunkelung die Kupplung ausschalten, während sie bei heller Zelle ausgeschaltet bleibt. In den Sektoren II „amd IV bleibt die Kupplung 34 stets eingeschaltet, ohne Rücksicht auf die Verdunkelung der Zelle. Die sonstige Arbeitsweise der "Zelle22, wie. sie im Hauptpatent eingehend beschrieben ist, bleibt von dieser neuen Einrichtung vollkommen unberührt. Zur Erläuterung der Wirkungsweise sind an den Linien des Papierbandes 24 in Abb. 1 einige Stellungen der umlaufenden Zelle eingezeichnet, wobei die Sektoren durch Schraffierung gekennzeichnet sind.A motor 35 drives not only the rotating cell 22, but also the sector selector 36 rotating at the same speed on, which consists of a contact ring 37, the four Contact segments 38, 38 °, 38 *, 38 * and the Contact arm 39 is made. The contact arm is attached to the rotating shaft and corresponds exactly in the direction with the radius sector of the photocell 22. Likewise the longitudinal and transverse directions of the paper tape 24 coincide with the centers of the quadrants 38 and 38 * or 38 ° and 38 ". So if on a contactor is connected to each of the four segments 38 to 38 ″, so when energized the photocell 22 only moves the contactor in whose sector the pulse takes place. The four sectors, which are shown schematically in Fig. 4, are now switched in such a way that that in sector I, which can also be referred to as the exit sector, the clutch 34 is pulls when the cell is darkened and remains off when the cell ! stays bright. Conversely, in Sector III, the so-called entry sector, darkening must occur Switch off the clutch, while it remains switched off when the cell is light. In Sectors II "Amd IV the clutch 34 is always switched on, regardless of the darkening of the cell. The rest of the way in which the "Cell22, as described in detail in the main patent, remains from this new device completely untouched. To explain the mode of operation, there are some positions on the lines of the paper tape 24 in Fig. 1 of the surrounding cell, the sectors being indicated by hatching are.

Kommt die Zelle infolge des Papiervorschubes in Stellung 40 an die Linie "29, so steuert sie, wie im Hauptpatent beschrieben, nach rechts. Gleichzeitig wird der Papiervorschub ausgeschaltet, da Verdunkelung im Eintrittssektor ΙΪΙ, also im Segment 3 8⁶, auftritt. Setzt diese Verdunkelung infolge des bogenförmigen Verlaufes der Linie 29 zeitweise aus, so wird die Kupplung 34 wieder eingeschaltet, so daß eine staffeiförmige Abtastung entsteht, bis das Ende des Segments 38* erreicht ist. Von hier bis zum Ende des Segments 38^C (Stellung 41) bleibt die Kupplung 34 dauernd eingeschaltet, während im Austrittssektor I, der durch die Stellung 42 gekennzeichnet ist, die Kupplung 34 umgekehrt bei Verdunkelung eingeschaltet wird. Genau derselbe Vorgang spielt sich in den Stellungen an der Linie 29 ab. In Stellung :95 43 arbeitet der Sektorwähler im Eintrittssektor III, in Stellung 44 im Sektor IV und in Stellung45 im Austrittssektori. Bei der vorstehenden Beschreibung ist eine Sektorteilungunter— 90⁰ angenommen, jedoch kann natürlich auch ein, kleinerer oder größerer Winkel gewählt werden, wobei dann die Segmente 38 usw. ungleich lang werden; ebenso kann die Zahl der Sektoren vergrößert werden.If the cell comes to line "29 as a result of the paper feed in position 40, it moves to the right as described in the main patent. At the same time, the paper feed is switched off because darkening occurs in the entry sector ΙΪΙ, i.e. in segment 3 8 ⁶ If the darkening due to the curved course of the line 29 is temporarily off, the clutch 34 is switched on again, so that a staggered scanning is produced until the end of segment 38 * is reached, from here to the end of segment 38 ^C (position 41) remains the clutch 34 is permanently switched on, while in the exit sector I, which is identified by the position 42, the reverse clutch 34 is switched on when it is darkened. Exactly the same process takes place in the positions on the line 29. In position: 95 43 the sector selector works in entry sector III, in position 44 in sector IV and in position 45 in exit sectori - 90 ⁰ assumed, but a, smaller or larger angle can of course also be selected, in which case the segments 38 etc. are of unequal length; likewise, the number of sectors can be increased.

Claims

»" 5 claim:

Device for automatic control of the feed rates of a tool or Workpiece in the direction of the three spatial coordinates by as many photocells according to patent 673,618, whereby the photocell for controlling the feed is at right angles to the cutter axis corresponding to the cutter radius eccentrically on a circumferential Disk is fixed, characterized in that this photocell in addition to its control of the movement of the tool or workpiece via a four-part sector selector, two of which are opposite Sectors (entry and exit sectors) symmetrical to the paper feed

direction lie on a coupling (34) between the paper feed motor (27) and Paper feed roller (25) acts such that a darkening of the photocell in the entry sector (III) a switch-off, a lighting switching on the clutch

(34) causes, while in the exit sector (I) the opposite effects be achieved and in the two sectors (II, IV) the clutch (34) both at ic Darkening and lighting are switched on. '

1 sheet of drawings