DE932757C

DE932757C - Automatische Tasteinrichtung mit elektromagnetisch oder mittels Feder erzwungener Anlage des Tasters an das Modell

Info

Publication number: DE932757C
Application number: DEF8162D
Authority: DE
Inventors: Ernst Knorpp; Georg Schlapp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-08-03
Filing date: 1952-01-22
Publication date: 1955-09-08

Description

AUSGEGEBEN AM 8. SEPTEMBER 1955

F8i62lb/4pb

Zusatz zum Patent 921

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung der automatischen Tasteinrichtung nach dem Patent 921845 und bezweckt insbesondere eine Vereinfachung derselben und eine stufenlose Abtastung des Modells.

Bei der Tasteinrichtung nach dem Hauptpatent wird durch parallele Auslenkung des Tasters in beliebiger Richtung im Raum über die von der Tastervorsteuerung beeinflußbaren Schaltelemente, ζ. B. Steuerschieber, die Vorschubbewegung der das Werkzeug und den Taster tragenden Werkzeugschlitten richtungsgleich zur Auslenkung des Tasters direkt oder indirekt eingeleitet. Bei der Null-Lage des Tasters findet keine Vorschubbewegung statt. Als Mittel hierzu sind bei einem Ausführungsbeispiel des Hauptpatents, bei dem ein Taster innerhalb eines Tastergehäuses gelagert ist, am oberen Ende des Tasters je ein vorzugsweise kugelförmig ausgebildeter Anker und Massering vorgesehen, von denen sich der Anker innerhalb eines Magnetringes mit sternförmig angeordneten Magneten und der Massering innerhalb eines Kontaktringes mit entsprechend sternförmig angeordneten Kontakten bewegt. Diese Elemente bilden die Vorsteuereinrichtung für den Taster. Eine der Vorsteuerung zugeordnete Verteilereinrichtung arbeitet mit einer elektronischen Steuerung zusammen, so daß jeweils der entsprechende Magnet des Magnetringes. erregt wird. Bestimmt angeordnete Hebel, die von Schieber/wellen der ebenfalls im

Tastergehäuse gelagerten Steuerschieber ausgehen, führen den Schaft des Tasters in senkrechter Richtung und parallel dazu.

Gemäß der Erfindung wird diese Tasteinrichtung, die nur eine Abtastung des Modells in Stufen - ermöglicht, dadurch vereinfacht und verbessert, daß der Anker mit seinen sternförmig angeordneten Magneten und der an einer anderen Stelle liegende Massering mit seinen ihn sternförmig ίο umgebenden Kontakten und die zu dieser Vorsteuereinrichtung gehörende Verteilereinrichtung in Fortfall kommen und daß eine aus einem am Taster befestigten Meßring und einem um seine Achse umlaufenden Meßkopf bestehende Vorsteuereinrichtung einen elektrischen .'Schalter bildet, der stufenlos an jeder beliebigen Stelle des Meßringes den Stromkreis für ein den Meßkopf antreibendes Wendegetriebe schaltet, derart, daß der . Meßkopf zwangsläufig im Sinne der Vorsteuerung links- oder rechtsdrehend angetrieben wird und daß zur Auslenkung des Tasters im Sinne der Abtasteinrichtung der Meß ring durch ein mit dem Meßkopf umlaufendes Druckelement in stets exzentrischer Lage zum Meß kopf gedrückt wird. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung. Es zeigt

Fig. ι schematisch den in senkrechter Vorschubrichtung gelagerten Taster unter Weglassung des Tastergehäuses und der Steuerschieber, jedoch mit Meßkopf einschließlich Mdßring und

Fig. 2 eine Vorderansicht auf den Meßkopf mit Meßring und Tasterspitze.

Die Wirkungsweise der Tasteinrichtung entspricht im Prinzip dem der Tasteinrichtung nach dem Hauptpatent. In der Zeichnung haben Bauteile, die gleichen Bauteilen in der Zeichnung des Hauptpatents entsprechen, gleiche Bezugs>zeichen. Auf dem oberen Ende des Tasters 3, der in vorgeschlagener Weise mittels Gabelhebel 22" und 23" parallel in allen drei Ebenen des Raumes auslenkbar ist, ist ein senkrecht in Richtung der Tasterachse stehender mit einer Axialbohrung 62' versehener Ring 62 angeordnet, der mit einem Zapfen oder einer Achse 62" in oder um den Schaft des Tasters drehbar in Wälzlagern 78 und 79 gelagert ist. Dieser- Ring dient als Meßring. Einer Stirnseite des Meßringes benachbart ist, dieser gegenüberliegend, ein Meßkopf 63 auf einer Welle 75 befestigt. Auf der zum Meßring 62 weisenden Stirnseite des Meßkopfes 63 sind innerhalb der Bohrung 62', welche zweckmäßigerweise geschliffen ist, gegeneinander elektrisch isoliert, vorzugsweise als Rollen 70, 71, 72, 73 (Fig. 2) ausgebildete Gleitelemente angeordnet, die in der Ebene der Tasterachse mit der Welle 75 umlaufen. Die Rollen 70 und 73 liegen einander diametral gegenüber. Die Rollen 70, 71 und 72 sind mit gleichem radialem Abstand zur AVelle 75 fest am Meßkopf angeordnet, während die Rolle 73 ihren Abstand verändern kann. Die Rollen 71 und 72 liegen -weiter mit gleichem seitlichem Abstand zur Rolle 70 und dienen als Leit- oder Stützrollen, Die Rolle 73 ist auf einem in radialer Richtung schwingenden vorzugsweise doppelarmigen Hebel im Meßkopf 63 gelagert und ist unter Wirkung einer Zug- oder Druckfeder 74 stets bestrebt, den Meßring in eine exzentrische Lage zum Meßkopf zu drücken. Um diös zu ermöglichen, ist der Durchmesser der Bohrung 62' größer als der Durchmesser des die Mantellinie der Rollen 70, 71 und 72 berührenden gedachten Kreises. Die Rolle 73 dient also als Druckrolle.

Die Rolle 70 ist als Kontaktrolle elektrisch leitend mit einem um den Mantel des Meßkopfes 63 gelegten Schleifring 66 verbunden, von dem ein Kontakt 65¹ die Spannung abnimmt und sie in eine entsprechende die Elektronenröhre 67 und 68 enthaltende elektronische Steuerung dem Gitter der Elektronenröhre 67 zuführt. Da der ganze Taster an Masse liegt, erfolgt je nach Kontaktgabe durch die Kontaktrolle 70 der Spannungsschluß zur Elektronenröhre 67 oder 68.

Auf der Welle 75 sind weiter eine axial verschiebbare aber auf der Welle nicht drehbare Mitnehmerscheibe 69 und zwei durch einen Motor 80 über ein Kegelradgetriebe entgegengesetzt angetriebene Magnetkupplungen 76 und yy angeordnet. Die Magnetkupplungen werden direkt durch die Röhren 67 und 68 der elektronischen Steuerung geschaltet.

Die Wirkungsweise der aus dem Meßring 62 und dem Meßkopf 63 bestehenden Vorsteuereinricbtung für den Taster ist folgende: Es sei angenommen, daß in einer Ausgangsstellung der Meßkopf 63 mit seinen Rollen 70, 71,. 72 und 73 eine Stellung zum Meßring 62 hat, wie sie in Fig. 2 ersichtlich ist. Der Taster liegt dabei noch nicht am Modell an (gestricheltes Ende). Durch Kontaktgabe der Rolle 70 infolge ihrer Berührung mit der" Bohrung 62' des Meß ringes durch Wirkung der Druckrolle 73 wird die Elektronenröhre67 gezündet und damit die Magnetkupplung 76 beaufschlagt. Der Meßkopf 63 möge dadurch rechtsdrehend angetrieben werden. Solange der Taster 3 noch keine Anlage am Modell erhält, bewirkt diese Rechtsdrehung eine Kreisbewegung der Tasterspitze. Wird der Taster nun durch Handbeeinflussung, die zu beliebiger Zeit auch während des eigentlichen Fräsens vorgenommen werden kann, zur Anlage an das Modell gebracht (ausgezogene Tasterspitze), stellt sich die Mitte der Bohrung 62' des Meßringes 62 in gleiche Höhe mit der Achse des Meßkopfes 63. Eine Ebene Γ-ΙΓ, die durch die Achse des Meßringes 62 und des Meßkopfes 63 gelegt werden kann, liegt dabei parallel zur Ebene I-IT des Modells, auf welcher der Taster gerade aufliegt. Der Meß'kopf läuft nun noch so weit rechtsdrehend um, bis die Druckrolle 73 in eine Winkelstellung von etwa 30⁰ unterhalb der Linie I'-II' auf der linken Seite kommt. Infolge der exzentrischen Lage des Meßringes zum Meßkopf kommt die Rolle 72 zur Anlage gegen die Innenwand der Bohrung 62', und die Rolle 70 verliert ihre Anlage. Hierdurch wird die Elektronenröhre 67

gelöscht und die Elektronenröhre 68 gezündet, die die Magnetkupplung 77 einschaltet. Der Meßkopf 63 erhält eine Linksdrehung. Dadurch kommt die Rolle 70 wieder zur Anlage, und der Meßkopf erhält wieder eine Rechtsdrehung. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, wie der Taster auf der Ebene I-II gleitet. Die Kontaktrolle 70 pendelt also ständig mit sehr kleinen Schwingungen um einen durch die Richtung der Modellfläche bestimmten Punkt der Peripherie der Bohrung 62', bis eine Richtungänderung einer an den Berührungspunkt zwischen Tasterspitze und Modell legbaren Tangente eintritt. Schwenkt z. B. am Punkt II der Modellebene I-II die Berührungstangente in die Senkrechte, läuft der Meßkopf erneut wieder so lange um, bis er eine entsprechende Stellung zur senkrechten Ebene eingenommen hat wie vorher zur waagerechten. Die Kontaktrolle pendelt nun stetig um einen neuen Punkt an der Peripherie der Bohrung 62' um, bis wieder eine Richtungsänderung der Berührungstangente der Tasterspitze am Modell eintritt. Da die Kontaktrolle 70 an jedem Punkt der Bohrung 62', mit dem sie zur Anlage kommt, Spannung an das Gitter der Elektronenröhre 67 legt, wird stufenlos abgetastet.

Der Meßkopf 63 ist mit dem Motor, dem Kegeltrieb und den Magnetkupp hinigen auf einer nicht dargestellten Grundplatte befestigt und schwenkbar um die Achse des Tasters 3 angeordnet. Hierdurch kann mit der Meßeinrichtung nicht nur in den beiden Koordinaten der Ebene, sondern auch in jeder beliebigen Richtung der Windrose das Modell abgetastet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Automatische Tasteinrichtung nach Patent 921 845, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus einem am Taster (3) befestigten Meßring (62) und einem um seine Achse umlaufenden Meßkopf (63) bestehende Vorsteuereinrichtung einen elektrischen Schalter bildet, der stufenlos an jeder beliebigen Stelle des Meßringes den Stromkreis für ein den Meßkopf antreibendes Wendegetriebe (69, 76, 77, 80) schaltet, derart, daß der Meßkopf zwangsläufig im Sinne der Vorsteuerung links- oder rechtsdrehend eingetrieben wird, und daß zur Auslenkung des Tasters im Sinne der Abtastrichtung der Meßring durch ein mit dem Meßkopf umlaufendes Druckelement in stets exzentrischer Lage zum Meßkopf gedrückt wird.
2. Automatische Tasteinrichtung nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der links- bzw. rechtsdrehende Antrieb des Meßkopfes (63) durch zwei stets gegenläufig umlaufende Magnetkupplungen (76, 77) erfolgt, die von einer über den Meßkopf geschalteten elektronischen Steuerung (67, 68) zwangsläufig wechselseitig geschlossen oder geöffnet werden.
3. Automatische Tasteinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßring (62) in Verlängerung der Tasterachse und senkrecht auf dieser stehend angeordnet ist, der Meßkopf (63) in Achsrichtung zum Meßring liegt und stirnseitig mit gegeneinander elektrisch isoliert angeordneten in der Ebene der Tasterachse umlaufenden Gleitelementen (70, 71,72,73) versehen ist.
4. Automatische Tasteinrichtung nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den Gleitelementen (70, 71,72, 73) eines als elektrisches Kontaktelement (70) ausgebildetes einem unter Wirkung einer Druckoder Zugfeder (74) stehenden als Druckelement (73) ausgebildetes diametral gegenüberliegt und zwei weitere als Leit- oder Stützelemente (71, 72) ausgebildete, mit gleichem seitlichem Abstand zum Kontaktelement (70) und mit diesem zusammen in gleichem radialem Abstand zur Meßkopf achse liegen.
5. Automatische Tasteinrichtung nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Meßringes (62) größer als der Durchmesser des die Mantellinie der Kontakt- und Stützelemente (70, 71, 72) des Meßkopfes berührenden gedachten Kreises ist.
6. Automatische Tasteinrichtung nach Anspruch ι bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (63) mit dem Meßring (62) schwenkbar um die Tasterachse angeordnet ist und die Abtastung des Modells in jeder beliebigen Richtung einer Ebene gestattet.
7. Automatische Tasteinrichtung nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleiteleimente (70, 71, 72, 73) als Rollen ausgebildet sind.

,8. Automatische Tasteinrichtung nach Anspruch ι bis 3 mit dreidimensionakr Auslenkbarkeit des Tasters (3), dadurch gekennzeichnet, daß der Taster im Bereich seines oberen und unteren Endes von zwei Gabelhebeln (22", 23") umfaßt wird, deren Gabelöffnungen unmittelbar gegen den Umfang des Tasters (3) angelegt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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