DE894067C - Fuehlergesteuerter Nachlaufregler, insbesondere fuer Kopier-werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

• Fühlergesteuerter Nachlaufregler, insbesondere für Kopierwerkzeugmaschinen Es ist bekannt, bei Kopierautomaten die Auswertung des Modells durch einen induktiven Fühler vorzunehmen, «#obei die Auslenkung des Fühlers zur Steuerung des Automaten ausgenutzt wird. Dabei ist die von dem Fühler gelieferte Spannung proportional der Wegablenkung, die diese durch den Abtastvorgang an dem Modell erfährt. Diese von dem Fühler gelieferte Spannung steuert in einem Verstärkerteil entweder zwei Relais oder zwei als Relais geschaltete Röhren, wie Stromtore oder Tyratrons, derart aus, daß bei der Wegauslenkung des induktiven Fühlers zur einen Seite hin das eine Relais, zur anderen Seite das andere Relais betätigt wird. Hierdurch wird der jeweiligen Auslenkung an dem Fühler die notwendige Berichtigungsbewegung, nämlich zum abgetasteten Modell hin oder weg, zugeordnet. Mit diesen bekannten Anordnungen zum Kopieren vorgegebener Kurvenzüge lassen sich bei großen Vorschüben nicht mehr die notwendigen Genauigkeiten erzielen, da der jeweiligen Wegabweichung des induktiven Fühlers keine proportionale Berichtigungsgeschwindigkeit zugeordnet ist.
• Die Erfindung bezieht sich auf einen fühlergesteuerten Nachlauf regler,insbesondere für Kopierwerkzeugmaschinen, und besteht im wesentlichen darin, daß bei Verwendung eines induktiven Fühlers die sich proportional mit der Verstellung ändernde Meßgröß.edesselben in einen ebenso proportional arbeitenden Verstärker, insbesondere Röhrenverstärker, verstärkt und von diesem einem elektrohydraulischen, gleichfalls proportional arbeitenden, das hydraulische Stellglied beaufschlagenden Tauchspulenregler zugeführt wird, so daß die Auslenkung des Fühlers stufenlos und proportional auf das Stellglied übertragen wird.
• Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung, und zwar zeigt -Fig. i das Gesamtschema; , Fig. 2 den induktiven Fühler, Fig. 3 die Schaltung desselben, Fig.4 den elektrohydraulischen Tauchspulenregler, Fig. 5 die Tauchspule desselben in größerem Maßstab und Fig. 6 das Kennlinienbild des Reglers.
• In Fig, i bezeichnet io das Bett einer Kopierwerkzeugmaschine. i i ist das zu bearbeitende Werkstück und 12 das Werkzeug. Die Kopierregelung erhält ihren Sollwert an der Schablone 13, die durch einen elektrischen, verhältnisgleich arbeitenden Fühler 14 abgetastet wird.
• Der Fühler 14 besteht nach Fig. 2 und 3 aus einem induktiven System. Der Fühlstift i5 wird an der Schablone 13 vorbeigefahren und dort durch den Kurvenweg der Schablone mehr oder minder ausgelenkt. Der Fühlstift 15 ist zwischen Federn 16 und 17 gelagert und überträgt seine Auslenkung auf den Anker 18, der zwischen zwei Induktivitäten ig und 2o frei beweglich ist. Je nachdem nun der Fühlstift 15 an der Schablone 13 ausgelenkt wird, nähert sich der Anker 18 entweder der einen oder der anderen Induktivität ig bzw. 2o. Wird beispielsweise der Anker 18 nach der Induktivität ig gehoben, so wird der Luftspalt an der Induktivität ig kleiner, bei der Induktivität 2o größer. Dadurch wird die Meßbrücke, in die die beiden Induktivitäten ig und 2o nach Fig. 3 geschaltet sind, verstimmt. Die Meßbrücke wird im übrigen durch einen Wechselstrom 21 gespeist. Bei 22 erhält man die Brückenspannung. Liegt der Anker 18 in der Mittelstellung, so bedeutet dies gleich große Induktivitäten:, die Spannung bei 22 ist gleich Null. Bei einer Auslenkung zur einen oder anderen Seite hin, erhält man bei 22 eine Ausgangsspannung, die der Auslenkung am Fühlstift 15 proportional ist.
• Die verhältnismäßig kleinen Ausgangsspannungen des induktiven Fühlers 14, werden einem Verstärker 23, insbesondere Röhrenverstärker; zugeführt und dort derart proportional verstärkt, daß ein elektrohydraulischer Tauchspulenregler 24 damit ausgesteuert werden kann.
• Dieser dem Verstärker 23 nachgeschaltete Tauchspulenregler 24 enthält nach Fig. 4 eine Tauchspule 25, die mindestens zwei Steuerwicklungen besitzt und in einem Luftspalt 26 frei beweglich ist. Die beiden Steuerwicklungen 27 und 28 sind den beiden Berichtigungsmöglichkeiten, nämlich Bewegung zum Modell hin und vom Modell weg, zugeordnet und werden von den vom Verstärker 23 gelieferten Strömen durchflossen, Durch die Differenzwirkung der an den beiden Wicklungen 27 und 28 im Zusammenwirken mit der Erregerspule 29 auftretenden Kräfte. ist die Auslenkung der Tauchspule 25 proportional der von dem Verstärker 23 gelieferten Ströme, Die Tauchspule 25 besitzt nach Fig. 5 außerdem zwei Federwicklungen 3o, 31, die derart von einem Strom durchflossen werden, daß die durch diese Wicklungen im Feld der Erregung 29 entstehenden Kräfte so gegeneinander wirken, daß hierdurch eine Federwirkung entsteht und die Tauchspule25 dadurch -in der Nullage gehalten wird.
• An der Tauchspule 25 ist ein kleiner Steuerkolben 3z der von der Tuchspule 25 beeinflußten Öldrucksteuerung befestigt, der in einem Folgekolben 33 frei beweglich ist. Durch die Zuleitung 34 kann über die Drosselstelle 35 der Ölstrom in die Kammer 36 gelangen. Je nach der Stellung des Steuerkolbens 32 . werden von diesem die beiden Ausflußöffnungen 3; und 38 mehr oder weniger geöffnet oder abgedeckt. Durch die Stellung des Steuerkolbens 32 werden so die beiden Räume 39 und 40 entsprechend der Abdeckung der Ausflußöffnungen 37 und 38 vom Drucköl derart beaufschlagt, daß bei verschiedenem Druck in den beiden Räumen 39 und 4o der Kolben 41 entsprechend verstellt wird.
• Der Kolben 41 ist mit dem Folgekolben 33 verbunden. Bei einer Verstellung des Kolbens 41 werden also gleichzeitig der Folgekolben 33 und damit die beiden Ausflußöffnungen 37, 38 verstellt. Dadurch kann die Verstellung nur so lange andauern, bis durch die gleichen Öffnungen bei 37 und 38 die Räume 39 und 40 vom gleichen Druck beaufschlagt werden. Die Verstellung ist also beendet, wenn der Folgekolben 33 der Auslenkung des Steuerkolbens 32 und damit der Tauchspule 25 gefolgt ist.
• Bei einer Auslenkung der Tauchspule 25 mit Steuerkolben 32 folgt der Folgekolben 33 dieser Bewegung zügig und steuert je nach seiner Stellung über die beiden Ausdrehungen 4,2 und 43 den Ölstrom entweder in die Arbeitsleitung 44 oder 45. Wird beispielsweise durch die Stellung des Folgekolbens 33 die Arbeitsleitung 44 über die Ausdrehung q"2 an die Ölzuleitung 34 angeschlossen, =so wird gleichzeitig die zweite Arbeitsleitung 45 über die - andere Ausdrehung 43 mit dem Ölrücklauf 46 verbunden. Bei einer Auslenkung des Folgekolbens 33 zur anderen Seite wird die Arbeitsleitung 4,5 zur Ölzuleitung und 44 zur Ölrückleitung.
• An die beiden Arbeitsleitungen wird das Stellglied (Motor oder Kolben) 47 angeschlossen, das nach Fig. i den Support 48 verstellt. Da der Befehl zur Verstellung des Supportes 48 durch die Auslenkung des Fühlstiftes 15 am induktiven Fühler 14 herbeigeführt wird, so wird diese Supportverstellung so lange andauern, bis von dem auf dem Support befestigten Fühler 14 die Nullstellung erreicht ist. In diesem Fall befindet sich der Anker 18 des induktiven Fühlers 14 in der Mittelstellung, und,die Brückenspannung ist gleich Null. Auf dem Support 48 ist neben dem induktiven Fühler 14 noch das Werkstück 12 befestigt, das den. Bearbeitungsvorgang an dem Werkstück i i vornimmt und den Bewegungen des Fühlers 14 zügig folgt.
• Bei der geschilderten Anordnung handelt es sich um eine Regelung, in der in der dargelegten Weise nur Regelglieder miteinander arbeiten, die nach Fig. 6 eine Kennlinie besitzen, die im Arbeitsbereich durch eine Gerade durch den Ursprungspunkt gekennzeichnet ist. Durch eine Änderung der Steilheit in den einzelnen Gliedern kann die Steigung der Kennlinie geändert werden. Die am Ausgang eines jeden Regelkreisgliedes entstehende Größe ist stets proportional dem jeweils augenblicklichen Eingangswert. Durch die ausschließliche Verwendung dieser proportional arbeitenden Regelkreisglieder wird auch das Verhalten des gesamten Regelkreises bestimmt. Der am Support des gezeigten Ausführungsbeispiels entstehende Vorschubweg ist also proportional der an dem induktiven Fühler eintretenden Auslenkung beim Vorbeifahren am Modell. Zur Einstellung der Ungleichförmigkeit des Reglers kann der Abstand der beiden Spulen des induktiven Fühlers geändert oder das Eingangspotentiometer des Verstärkers verstellt werden.
• Die Erfindung ist auf Kopierwerkzeugmaschinen nicht beschränkt. Sie kann vielmehr überall dort Anwendung finden, wo mittels :eines induktiven Fühlers Kurvenzüge oder sonstige Größenänderungen, z. B. Dickenänderungen, ausgesteuert werden sollen, wie, dies bei mannigfachen Arbeits-und Kraftmaschinen der Fall ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Fühlergesteuerter Nachlauf regler, insbesondere für Kopierwerkzeugmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines induktiven Fühlers die sich proportional mit der Verstellung ändernde Meßgröße desselben in einem ebenso proportional arbeitenden Verstärker, insbesondere Röhrenverstärker, verstärkt und von diesem einem elektrohydraulischen, gleichfalls proportional arbeitenden, das hydraulische Stellglied beäufschlagendenTauchspulenregler zugeführt wird, so daß die Auslenkung des Fühlers stufenlos und proportional auf das Stellglied übertragen wird. a. Nachlaufregler nach Aneruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Ungleichförmigkeit der Abstand der beiden Spulen des induktiven Fühlers geändert oder das Eingangspotentiometer des Verstärkers verstellt wird.