DE903184C

DE903184C - Photoelektrisches Kurven-Abtastgeraet

Info

Publication number: DE903184C
Application number: DESCH6621A
Authority: DE
Inventors: Hermann Noe Sen
Original assignee: Schichau A G F
Current assignee: Schichau A G F
Priority date: 1951-05-18
Filing date: 1951-05-18
Publication date: 1954-02-04

Description

Photoelektrisches Kurven-Abtastgerät Die Erfindung betrifft ein photoelektrisches Kurven-Abtastgerät zum Steuern von Bearbeitungseinrichtungen für Werkstücke oder zum sonstigen Übertragen von Zeichnungen, Schablonen oder sonstigen Kurven in einem von i : i abweichenden Übersetzungsverhältnis. Besonders eignet sich die Erfindung für ein Abtast- und Steuergerät von Bearbeitungseinrichtungen für Werkstücke bzw. zur Übertragung von: Kurven unter Benutzung photoelektrischer Abtastung von Kurven, wobei eine photoelektrische Abtasteinrichtung exzentrisch an einem drehbaren Abtastkopf angeordnet ist und etwa über einen Motor od. dgl. die Drehung des Abtastkopfes, steuert und die Vorwärtsbewegung des Abtastkopfes gemäß der Stellung des Abtastkopfes in Richtung der jeweiligen Exzentrizität erfolgt. Bei bekannten photoelektrischen Kurven-Abta.stg eräten der vorerwähnten Art ist das optische Übersetzungsverhältnis gleich dem mechanischen Übersetzungsverhältnis, was zu unhandlichen Abmessungen der Abtastoptik und damit des gesamten Abtastgerätes führt, insbesondere, wenn das mechanische Übersetzungsverhältnis zwischen der auszufahrenden Kurve (Arbeitskurve) und der die Steuerung bewirkenden Ursprungskurve sehr groß, beispielsweise 5o : i oder mehr ist.
Die Erfindung vermeidet den vorgeschilderten Nachteil dadurch, daß das optische Übersetzungsverhältnis verschieden vom mechanischen Übersetzungsverhältnis gewählt wird. Bei sehr großem mechanischem Übersetzungs @verhältnis, also von einer kleinen Steuerursprungskurve her zu einer stark vergrößerten Arbeitskurve hin, wird zweckmäßig das optische Übersetzungsverhältnis kleiner gewählt. Es wird hingegen größer gewählt, wenn es sich um die nachbildende Übertragungsum- Wandlung einer großen Ursprungskurve in: eine stark verkleinerte Arbeitskurve (wie häufig bei der Werkzeugherstellung der Fall) handelt.
In Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, daß die optische Abtastblende (wirksamer Durchmesser des Abtastlichtstrahles) in ihren Abmessungen dem optischen Übersetzungsverhältnis; entspricht. Bei exzentrischer Abtastung muß auch die Exzentrizität nach der Erfindung dem Übersetzungsverhältnis entsprechen.
Die Erfindung soll nunmehr an Hand der sie schaubildlich wiedergebenden Zeichnung wiedergegeben werden, und zwar zeigt Fig. i ein photoelektrisches Kurven-Abtastgerät, bei welchem das optische Übersetzungsverhältnis gleich dem mechanischen Übersetzungsverhältnis ist, während Fig.2 ein photoelektrisches Kurven-Abtastgerät gemäß der Erfindung wiedergibt, bei welchem das optische Übersetzungsverhältnis verschieden vom mechanischen Übersetzungsverhältnis ist.
In beiden Figuren sind die gleichen Gerätebauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und möglichst auch in der gleichen Weise zur Darstellung gebracht worden.
Wie aus Fig. i hervorgeht, leuchtet eine Glühlampe i oder eine sonstige Lichtquelle über eine Kondensorlinse 2 die abzutastende Stelle einer Kurve 3a auf einer durchsichtigen Zeichnung 3 aus. Die Kurve 3a werde mittels einer Arbeitsmaschine, z. B. mittels eines Schneidbrenners, im Verhältnis i : 5o abgebildet. Beispielsweise gibt die Kurve 3" die Schneidkurve eines Schneidbrenners in entsprechend verkleinertem Maßstab wieder, welcher Brenner aus einer Blechtafel 3b von io m oder mehr ein Schiffsblech selbsttätig herausschneidet. Von besonderer Bedeutung isst es hierbei, daß es sich bei der Kurve 3a auch und sogar vorwiegend um eine geschlossene Kurve handeln kann.
Bei der Ausführungsform nach Fig. i kommt eine Mikrooptik .4 zur Verwendung, die das abzutastende Kurvenstück in 5ofacher Vergrößerung auf der Blendenscheibe 5 abbildet, so daß das Kurvenstück dort in natürlicherGröße, d. h. wie die Kurve: durch die Arbeitsmaschine abgebildet werden soll, erscheint.
Die Steuerung der Blendenscheibe 5 erfolgt so, daß der Spalt 6 auf der Blendenseheibe 5 parallel zur Kurve liegt. Je nachdem, ob nämlich der Spalt die Kurve mehr oder weniger abdeckt, erhält die Photozelle 7 verschiedene Lichtmengen, und über einen Verstärker 8 und einen Motor g wird mittels eines Getriebes über die Kegelräder io die Scheibe 5 so gedreht, daß der Spalt 6 in dem Bild der Kurve anliegt.
Um den Vorschub parallel zur Exzentrizität des Spaltes 6 zu erzielen, ist mit dem Schwenkmotor g ein Koordinatenzerleger gekuppelt. Dieser besteht aus den um 9d° gegenüber versetzten Kurbelscheiben i i, die über Pleuelstangen 12 die Reibräder 13 auf den durch den Motor 1q. angetriebenen Antriebsscheiben 15 verschieben:. Die Reibräder 13 werden entsprechend der Winkelstellung der Kurbelscheiben ii verschieden rasch angetrieben und zerlegen die vom Motor 14 definierte Antriebsgeschwindigkeit in zwei zueinander rechtwinklige Komponenten.
Darüber hinaus übertragen die Reibräder 13 über Kegelrädersysteme 16 und das Kegelrad 17 die Bewegungskomponente über die zwei Spindeln 18 auf die Zeichnung 3 und über die Zahnradübersetzung ig und die Spindeln 2o auf den Halter 21 für den Schneidbrenner. Durch geeignete Bemessung der Spindel- und Zahnradübersetzungen ist das Bewegungsverhältnis i : 50 zwischen der Zeichnung 3 und dem Schneidbrenner 21 gewährleistet.
Fi.g.2 zeigt ohne weiteres, wie vorteilhaft es sich auswirkt, wenn das optische Übersetzungsverhältnis. nicht gleich dem mechanischen, wie in Fig. i der Fall, sondern kleiner ist. Das optische Ü:bersetzurngsverhältnis ist in Fig. 2 etwa i : io. Die Optik d, bildet daher die Kurve 3a nur im Verhältnis, i : To vergrößert nach, jedoch muß in diesem Fall die Blende 6 auf der Blendenscheibe 5 dieser Verhältnisänderung angepaßt werden, d. h. sie muß beim Beispiel nach Fi;g.2 entsprechend also fünfmal so klein wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. i sein. Der durch die Verschiedenheit des mechanischen und optischen Übersetzungsverhältnisses erzielte Vorteil liegt vor allem darin, daß alle Bauteile der feinmechanischen Abtas tübertra5mzug wesentlich kleiner geh:alten. werden können und daß außerdem Fehler, die sich durch Verwindung oder sonstige Verformung infolge Wärme-oder mechanischer Beanspruchung ergeben, im entsprechenden Verhältnis kleiner werden. Dabei können sich besonders ungünstig die Fehler auswirken, die durch Verschiebung :der Zeichnung 3 gegenüber der Abtastoptik 2, d. entstehen können. Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil dann anwendbar, wenn die Abbildungsoptik ähnlich wie beim Mikroskop (Objektiv und Okular) in räumlich getrennte Teile zerlegt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Photoelektrisches Kurven-Abtastgerät zum Steuern von Bearbeitungseinrichtungen für Werkstücke oder zum sonstigen Übertragen von Zeichnungen, Schablonen oder sonstigen Kurven in einem von i : i abweichenden Übersetzungsverhältnis, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Übersetzungsverhältnis (i : 1o) verschieden vom mechanischen Übersetzungsverhältnis (i :50) ist.
2. Gerät nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Abtastblende (6) in ihren Abmessungen dem optischen Übersetzungsverhältnis (i : io) entspricht.
3. Gerät nach Anspruch 2 für exzentrische Abtastung, dadurch gekennzeichnet, d.aß die Exzentrizität (5, 6) dem optischen Übersetzungsverhältnis (i : io) entspricht.