DE696804C - Spanende Kopiermaschine - Google Patents

Description

Bei verschiedenen Arten von Arbeitsmaschinen wird die Forderung gestellt, ein Werkstück derart zu bearbeiten, daß es in Übereinstimmung mit einer Vorlage kommt. So dient z. B. die Kopierfräsmaschine dazu, dem Werkstück durch Fräsen eine beliebige Oberflächenform zu geben, insbesondere eine solche, die von der geradlinigen und kreisrunden Form abweicht. Als Vorbild dazu kann, wie bekannt, ein räumliches Modell dienen, das im gleichen Maßstab oder in einer Verkleinerung oder Vergrößerung ein genaues Abbild der gewünschten Werkstückform darstellt. Das Modell wird dabei in bekannter Weise durch Taster selbsttätig abgefühlt, welche beispielsweise Schalter betätigen, die mechanisch oder elektrisch den Vorschub bei der Werkzeugmaschine beeinflussen.

Es gibt im wesentlichen zwei Arten von spanenden Kopiermaschinen mit abtastendem und steuerndem Glied.

Bei der ersten Art wird das Werkstück oder das Werkzeug mit gleichförmiger Geschwindigkeit dauernd während des Arbeitsganges zur Nachbildung einer Profillinie bewegt (längs verschoben oder gedreht), und nur die zweite, zur ersten quer oder radial gerichtete Bewegung wird vom abtastenden Glied gesteuert, und zwar so, daß sie in engen, sich an die Profillinie anschließenden Grenzen hin und her geht.

Bei der zweiten Art steuert das abtastende Glied beide Bewegungen derart, daß sich eine an die Profillinie anschließende Treppenbewegung mit aufeinanderfolgenden, die Stufen bildenden Schritten unmittelbar ergibt, während eine derartige Bewegung bei der ersten Art nur als resultierende zweier gleichzeitiger •Bewegungen entsteht.

Die Maschine nach der Patentschrift 515 087 gehört zur ersten Art; ihr entspricht bei mechanischer Abtastung ein Taster mit einem Kontakt, der bei Berührung mit dem Modell geschlossen oder geöffnet wird und dabei die auf derselben Linie vor sich gehende Bewegung jeweils umsteuert.

Der Gegenstand der Erfindung gehört dagegen zur zweiten Art; ihm entspräche bei mechanischer Abtastung ein Taster mit einem Kontakt, der, je nachdem er geschlossen oder geöffnet ist, jeweils gleichlaufende Bewegungsschritte in der einen oder in der zu ihr senkrechten Richtung veranlaßt.

. Da der Vorgang des Abtastens eines räumliehen Modells in einem nacheinander erfolgenden Abfühlen der Umrisse parallel liegender Ebenenschnitte des Modells erfolgt, kann

*) Von dem Patent sucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Karl Haller in Heidelberg.

als Vorlage auch eine Reihe von Zeichnungen dienen, die diese Ebenenschnitte darstellen und in bekannter Weise mit Hilfe einer photoelektrischen Zelle abgetastet werden. An Stelle der photoelektrischen kann auch eine andere bekannte Vorrichtung vorgesehen werden, die auf den Wechsel von Belichtungseindrücken anspricht.

Die Erfindung betrifft eine spanende Ko-ό piermaschine, bei der das mit dem Vorbild zusammenarbeitende Glied das Werkzeug (oder das Werkstück) in beiden vorzugsweise senkrecht zueinander stehenden Arbeitsrichtungen steuert und eine treppenstufen-'5 mäßige Bewegung längs der Profillinie veranlaßt, und besteht in der durch den Hauptanspruch bezeichneten Anordnung. Hierzu wird bemerkt, daß bei Kopiermaschinen anderer Art, bei der nur eine Arbeitsbewegung vom ^ao tastenden Glied gesteuert wird, die Verwendung einer lichtempfindlichen Zelle durch die Patentschrift 515 087 bereits bekanntgeworden ist.

Abb. ι der Zeichnung zeigt als Ausfüh^a5 rungsbeispiel eine Steuereinrichtung nach der Erfindung. Sie stellt den Ständer eines Fräswerkes dar, dessen Werkzeug α auf und ab und dessen Ständer b senkrecht dazu hin und her bewegt wird. An dem Spindelkasten c sind Mittel zur Bewegungsübertragung angebracht, im vorliegenden Falle ein Pantograph d, an dessen mittlerem Gelenk e sich eine Photozelle I befindet.

Diese gleitet an der aufgezeichneten BiIdvorlage g, der das Werkstück h entspricht, vorbei. Die Bildvorlage kann feststehen und der Ständer bewegt werden, oder aber der Ständer kann feststehen und die Bildvorlage verschoben werden. Der Motor läuft dauernd mit einer bestimmten Drehzahl und betätigt neben dem Antrieb des Fräsers die Vorschübe über elektrische oder mechanische Kupplungen. Die Lichteindrücke der Photozelle bedienen über Relais und Verstärkereinrichtungen die Schalter zu den Vorschubkupplungen. Der durch die Einrichtung ausgeführte Arbeitsvorgang ist in Abb. 2 dargestellt. Die abzutastende Linie muß lichtundurchlässig sein. Steht z. B. die Photozelle I in dem linken Quadranten des Achsenkreuzes im Kurvenstück g, so leitet die belichtete Zelle ihren eigenen Vorschub nach rechts ein. Wird die Zelle durch die Linie verdunkelt, so erfolgt Verschiebung nach oben. Dadurch kommt ein treppenfÖrmiges Abtasten der Umrißlinie g zustande, das so lange andauert, bis die Zelle sich im Kurvenscheitel befindet und eine zu der einen Vorschubordinante parallele ■ Linie erreicht wird. Dies wird dadurch erreicht, daß eine zweite Photozelle Π, ΙΓ, II" über der Hauptzelle.I angebracht ist, die an dem betreffenden Scheitelpunkt in ihrem Belichtungszustand verändert wird, etwa durch Eintritt in eine Marke i. Dadurch kann ein Relais betätigt werden, das die Vorschubrichtung umkehrt. Gelangt gemäß Abb. 2 die Zelle I oberhalb des Scheitels der Kurve g, so läuft die Zelle I nach rechts weg, gleichzeitig natürlich auch der Fräser. Es muß deshalb an diesem Punkt gesorgt werden, daß die Zelle I nach Abweichen von der Kurve wieder an diese gebracht wird.

Ist das Abtasten im linken Quadranten durch die senkrecht zueinander stehenden Bewegungen Ost-Nord erfolgt, so müssen vom Scheitelpunkt der Kurve an die beiden Richtungen Ost-Süd gewählt werden; d. h. verursachte die verdunkelte Zelle früher einen Vorschub nach oben, so muß sie jetzt einen Vorschub nach unten einleiten. Dies wird in einfächer Weise dadurch erreicht, daß die genannte Hilfszelle II in Tätigkeit tritt.

Vor und nach der Umschaltung in dem Kurvenscheitelpunkt ist die Zelle II belichtet. Die Marken i werden dort angebracht, wo eine Umkehr der Vorschubeinrichtung stattfinden muß, also jeweils in den Kurvenscheitelpunkten. Sobald eine Marke i von der Zelle II durchfahren wird, wird sie" kurzzeitig verdunkelt. Dieser Impuls wird dazu be- 9» nutzt, die Steuerung so umzuschalten, daß von diesem Punkt an der Vorschub nach unten statt nach oben geht.

Durch Anbringen weiterer Marken i kann der Vorschub ständig verändert werden, so daß ein ganzer Ebenenschnitt umfahren werden kann. Da die Photozelle I den Fräserweg mitmacht, ist es mit einer solchen Einrichtung möglich, Zeichnungsvorlagen abzutasten und Arbeitsmaschinen zu steuern. u>o

Die Steuerung der Vorschubbewegungen kann so erfolgen, daß für jede der Vorschubbewegungen eigene Antriebsmotoren vorgesehen sind, die ein- und ausgeschaltet werden, oder die Vorschubbewegungen von einem Hauptantrieb abhängig sind und durch elektromagnetische Kupplungen beeinflußt werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Spanende Kopiermaschine, bei der das mit dem Vorbild zusammenarbeitende Glied das Werkzeug (oder das Werkstück) in beiden vorzugsweise senkrecht zueinander stehenden Arbeitsrichtungen steuert und eine treppenstufenmäßige Bewegung längs der Profillinie veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Steuerung durch eine lichtempfindliche Zelle, wie bei Kopiermaschinen anderer Art, diese Zelle beim Wechseln der Beleuchtung den Über-

   gang von der einen Bewegungsrichtung in die dazu senkrechte oder annähernd senkrechte Richtung veranlaßt.
2. 2. Spanende Kopiermaschine nach An- | spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zu'—^; sammen mit der lichtempfindlichen Zelle eine zweite, gleichartige Hilfszelle bewegt wird, die an denjenigen Punkten, an denen die Bewegung des Tastorgans und des Werkzeuges umgekehrt werden muß, durch eine mit der Bildvorlage verbundene Hilfsfläche zeitweise verdunkelt wird und dadurch die Bewegungsrichtung umsteuert.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen