DE971486C - Elektrische Steuereinrichtung fuer Kopier-Werkzeugmaschinen mit einem das Werkzeug und den Abtastkopf tragenden Support - Google Patents

Elektrische Steuereinrichtung fuer Kopier-Werkzeugmaschinen mit einem das Werkzeug und den Abtastkopf tragenden Support

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DE971486C
DE971486C DEV4563A DEV0004563A DE971486C DE 971486 C DE971486 C DE 971486C DE V4563 A DEV4563 A DE V4563A DE V0004563 A DEV0004563 A DE V0004563A DE 971486 C DE971486 C DE 971486C
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DE
Germany
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control device
triode
tool
adjusting motor
grid
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Expired
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DEV4563A
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Inventor
Maurice De Valliere
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

  • Elektrische Steuereinrichtung für Kopier-Werkzeugmaschinen mit einem das Werkzeug und den Abtastkopf tragenden Support Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steuereinrichtung, insbesondere zur Steuerung von beweglichen Teilen einer Werkzeugmaschine, deren Bewegungen nach einem vorher festgelegten Programm oder einem Modell genau ausgeführt werden. Die Einrichtung gemäß der Erfindung stellt eine wesentliche Vereinfachung gegenüber bekannten Einrichtungen bei verminderten Herstellungskosten dar.
  • Gemäß der Erfindung bilden bei einer elektrischen Steuereinrichtung für Kopier--Werkzeugmaschinen mit einem das Werkzeug und den Abtastkopf tragenden Support, der durch einen fremderregten Verstellmotor gesteuert wird, der leitende Tastkopf den einen Kontakt und die leitende Schablone den Gegenkontakt einer einzigen Kontaktstelle, durch deren periodisches Öffnen und Schließen die Feldwicklung des Verstellmotors abwechselnd an zwei Erregerspannungen verschiedener Polarität gelegt wird, derart, daß der Fühlfinger mit kleiner Amplitude um eine Gleichgewichtslage herumschwingt.
  • Das bewegliche Element der Steuerkontakteinrichtung besteht aus einem Tastkopf, der bei der Steuerung mit dem stromleitenden Modell in Berührung kommt und hierbei den Steuerstromkreis für d°n Verstellmotor schließt und beim Abheben des Modells wieder den Steuerstromkreis öffnet. Hierbei wird der Verstellmotor, der .sich in der einen Richtung drehte, auf die andere Richtung umgeschaltet.
  • Das Berühren und Abheben des Tastkopfes erfolgt in schneller Folge, beispielsweise dreißigmal pro Sekunde, so daß ungefähr eine mittlere Lage sowohl für den Tastkopf als auch für das Werkzeug, und zwar mit kleiner Amplitude, entsteht.
  • Bei einer Schaltungsanordnung zur Durchführung der Erfindung erfolgt die Umschaltung der Erregerspannungen mittels der Abtastvorrichtung in einer Anordnung; die aus zwei Trioden mit Steuergittern besteht, wobei eine das Gitter der .ersten Triode vorspannende Spannungsquelle bei Schließen der Kontaktstelle durch die Abtastvorrichtung überbrückt wird, während das Gitter der zweiten Triode durch eine vom Anodenstromkreis der ersten Triode abgeleitete Spannung gesperrt wird und umgekehrt.
  • Wie bereits angedeutet, macht der Verstellmotor abwechselnd Bruchteile von Rechts- oder Linksdrehungen. Diese Bewegungen stellen eine mechanische Schwingung dar. Um dieser mechanischen Schwingung eine gewünschte Frequenz zu geben, ist der Verstellmotor über eine Reibungskupplung mit einer Torsionsfeder gekuppelt. Die Masse des Ankers des Motors zusammen mit dieser Torsionsfeder stellt also ein schwingungsfähiges, mechanisches Gebilde dar. Die Reibungskupplung ist des-Wegen vorgesehen, damit der Motor auch in der Lage ist, bei größeren Verstellbewegungen eine oder mehrere Umdrehungen auszuführen, was nicht möglich wäre, wenn die Reibungskupplung nicht vorhanden wäre.
  • Gemäß der Erfindung wird eine solche Steuereinrichtung zur Steuerung des Werkzeuges einer Werkzeugmaschine verwendet. Die hierfür verwendeten, an einer Gleitbahn angebrachten Anordnungen weisen einen das Werkzeug tragenden Schlitten auf, der schräg zur Längsrichtung verschoben wird. Diese Verschiebungen des Schlittens werden unter Zwischenschaltung eines üblichen, die Drehzahl herabsetzenden Getriebes durch den obengenannten Verstellmotor gesteuert. Der isolierte, leitende Tastkopf bildet den einen Kontakt einer Schaltstelle, während die leitende Schablone den Gegenkontakt darstellt.
  • Wenn der Verstellmotor an Spannrang gelegt wird, dreht er sich in dem Sinne, draß das Werkzeug vorrückt bis der Tastkopf die Schablone berührt. In diesem Augenblick läßt der Motor das Werkzeug zurückfahren und unterbricht den. Kontakt, so daß ein neues Vorrücken erfolgt.
  • An Hand der Figuren wird nunmehr ein praktisches Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, jedoch soll die Erfindung nicht darauf beschränkt sein.
  • Fig. i zeigt die Anordnung eines. das Werkzeug tragenden Schlittens, der von der Schablone parallel zur Zeichnungsebene gesteuert wird; Fig. 2 stellt eine Endansicht des Schlittens in Richtung des Pfeiles IV der Fig. i dar; Fig. 3 ist eine Seitenansicht dos Schlittens in Richtung des Pfeiles V der Fig. i ; Fig.4 ist das elektrische Schaltschema der Steuereinrichtung; Fig. 5 zeigt schematisch im Schnitt die Anord,-nung der Reibungskupplung mit der Torsionsfeder. In Fig. i bis. 3 ist eine Werkzeugein.spannvorrichtung 21 auf dem Schlitten, 22, der auf einer Gleitbahn 23 einer parallel verlaufenden, nicht dargestellten Stütze geführt wird,, angebracht. Die Gleitbahn: ist vorzugsweise um 45' gegenüber der Achse 24 der Maschine geneigt. Der Schlitten 22 trägt einen Verstellmotor25 der oben beschriebenen Art; das auf seiner Achse sitzende Zahnrad.26 greift in das Rad 27, das auf einer Schraubenspindel 28 zur Verschiebung des Schlittens 22 auf der Gleitbahn 23 befestigt ist. Das Untersetzungsverhältnis ist groß genug gewählt, damit der Motor 25 das Werkzeug gegen das zu bearbeitende Stück 29 weit genug verschiebt, das. sich zwischen dien Einspannspitzen der Drehbank dreht.
  • Der Schlitten= trägt einen. Arm 30 mit einem Tastkopf oder Kontaktorgan 31, das von dem Arm isoliert und in seiner Länge bezüglich seines oberen Endes auf der Gleitbahn 33 einstellbar ist. Das Kontaktorgan. 3 i wird infolge Verschiebung der Halterung an der Fläche der Schablone 34 hin- und herbewegt. Die Schablone ist mit der Masse der Maschine verbunden und stromleitend. Der von der Masse isolierte Tastkopf 31 bzw. 49 in Fig. 4 ist an ein biegsames Kabel angeschlossen,. Die Masse der Maschine ist elektrisch mit der Schablone 34 (vgl. Fig. i), und der Tastkopf 3 1 ist über das biegsame Kabel m;it dem Gitter der Triode 48 verbunden.
  • Während der seitlichen. Verschiebungen des Supports wird der Tastkopf 31 bzw. 49 stets durch den Motor 25 dazu gebracht, die Schablone 34 zu berühren. Er folgt so getreu dem Umriß der Schablone durch eine Reihe: vonVor- und Rückbewegungen schwacher Amplitude, so daß auch das Werkzeug.die hin- und hergehenden Verschiebungen mitmuchen muß.
  • Ohne über den Rahmen der Erfindung hinauszugehen, sind Abänderungen der beschriebenen 3Ausführungsformen möglich. Insbesondere kann die leitende Schablone 34 in bekannter Weise durch einen einfachen Strich auf Papier mittels einer leitfähigen Farbe ersetzt werden. Zwischen dem Tastkopf und der Schablone ist nur ein leichter Berührungskontakt nötig, da man den Wert des Ableitwiderstandes 58 immer sehr groß gegenüber dem übergangswiderstand zwischen Tastkopf und Schablone wählen kann.
  • Bei der Schaltung nach Fig. 4 ist der Anker 41, dem die Spannung über die Bürsten 42 und 43 zugeführt wird, an die eine Diagonale der Gleichrichterbrücke 44 angeschlossen.. Die andere Dia gonale ist mit der Sekundärwicklung des Trans= forrnatOrs 45 unter Zwischenschaltung der Selbstinduktionsspule 46 verbunden. Die Primärwicklung des Transformators 45 liegt an einer Wechselstromquelle. Die. Feldspüle 47 des Motors wird: von. einem Strom durchflossen., der von-der Kathode der Triode 48 kommt. Das Gitter der Röhre 48 kann z. B. über den T'astkopf 49 mit Masse verbunden sein. Der Tastkopf 49 kann, wie obern. beschrieben, von einem beweglichen Schlitten getragen werden, der durch den Motor beweglich ist. Dieser Schlitten trägt seinerseits beispielsweise ein Schneidwerkzeug, dessen Bewegungen durch den Tastkopf 49 bestimmt sind, der längs der Schablone entlanggeführt wird.
  • Das andere Ende der Feldspule 47 ist mit den Widerstand 50 und. der Kathode, einer zweiten Triode 5 i verbunden. Der Widerstand 50 ist über die Leitung 52 an das Gitter der Triode 51 angeschlossen. Die Anode 53 der Triode 48 liegt an: dem positiven Pol dir Gleichstromquelle 54, deren negativer Pol an den Widerstand 50 und die Leitung 52 geschaltet ist. Die Anode 55 der Triode 51 liegt an dem positiven. Pol der Gleichstromquelle 56, deren negativer Pol über die Leitung 57 mit der Kathode der Triode 48 und mit Masse verbunden ist. Ein Widerstand: 58 ist zwischen, den negativen Pol der Vorspannbatterie 59 und das Gitter von 48 geschaltet, deren positiver Pol mit der Kathode der Triode 48 und mit Masse verbunden: ist.
  • Die, Welle des Ankers 41 wirkt gemäß Fig. 5 über ein.Getriebe!6o mit den ve,rscb:iebbarenTrägerteilen des Tastkopfes 49 zusammen. Auf der Motorwelle sitzt eine festeKupplungsscheibe61, die einer Gegenscheibe 62 gegenübersteht. Die Scheibe 62 wird durch die: Torsions.feder 63 gegen. die Scheibe 61 gedrückt. Dieser Druck ist mittels einer Schraube 65 regelbar, die in, einem Gewinde 6:4 eines Lagers verstellt werden kann.
  • Die: Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 4 ist folgende: Der Anker 41 liegt ständig an; Spannung und, wenn der Tastkopf die Masse berührt, z. B. den Anschlag einer Schablone, weist das Gitter der Triode 48 das Potential der Kathode dieser Triode auf. Die Stromquelle 54 speist die Feldspule 47 und der Anker 41 dreht sich. Das. Gitter der Triode 51 wird durch den, an dem Widerstand5o auftretenden Spannungsabfall blockiert, so daß diie Triode 51 gesperrt ist.
  • Unter diesen: Bedingungen sucht der Anker 41 den.Tastkopf von der Masse wegzuziehen. Sobald dieses erfolgt:, wird dem Gitter der Triode48 sofort durch die Stromquelle, 59 eine negative Spannung aufgedrückt. Die Triode 48 wird. also gesperrt und die Stromquelle 54 damit unwirksam. Dagegen wird. das Gitter der Triode 51 an die Spannung der Kathode dieser Röhre über den Widerstand; 5o gelegt, und der Stromkreis für die Strärnquelle 56 schließt sich über die Spule 47. Der Anker-41 wird im entgegengesetzten Sinn erregt, was der Annäherung des Tastkopfes an die Masse entspricht.
  • Die Frequenz und die Amplitude der Schwingungen des Ankers 41 können derart geregelt werden, daß die Forderungen an Genauigkeit bei den Bewegungen. des Tastkopfes 49 infolge des mechanischem und elektrischen Widerstandes des Systems erfüllt werden. Der mechanische Widerstand wird vorteilhafterweise nur durch die Reibungskupplung 61, 62, durch den Druck der Feder 63 und durch die Torsionseigenschaften dieser Feder bestimmt.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Steuereinrichtung für Kopier-Werkzeugmaschinen mit einem das Werkzeug und den Abtastkopf tragenden Support, der durch einen fremderregten Verstellmotor gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Tastkopf (31) dien einen Kontakt und die leitende Schablone (34) den Gegenkontakt einer einzigen Kontaktstelle (49) bilden, durch deren periodisches Öffnen und: Schließen die Feldwicklung (47) des Verstellmotors abwechselnd an zwei Erregerspannungen (54,5(#) verschiedener Polarität gelegt wird, derart, da8 der Fühlfingem mit kleiner Amplitude um eine Gleichgewichtslage fherumschwingt.
  2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d:aß die Schaltungsanordnung, durch welche die Umschaltung der Erregerspannungen (54, 56) mittels. der Abtastvorrichtung (31, 49) - vorgenommen wird, aus zwei Trioden (48, 51) mit Steuergittern besteht, wobei eine das Gitter der ersten Triode (48) vorspannende Spannungsquelle (59) bei Schließen der Kontaktstelle (49) durch die Abtastvorrichtung überbrückt wird, das Gitter der zweiten Triode (51) durch eine vom Anodenstromkreis der ersten Triode (48) abgeleitete Spannung gesperrt wird und umgekehrt.
  3. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch i und; 2, dadurch: gekennzeichnet, daß die Anodenstromkreise der beiden Trioden (48, 51) je eine Stromquelle (54, 56) enthalten und; einen gemeinsamen; aus der Feldwicklung (47) bestehenden Zweig aufweisen.
  4. 4. Steuereinrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch. gekennzeichnet, daß der . Verstellmotor (41) zusätzlich, über eine Reibungskupplung (61, 62) mit einer Torsionsfeder (63) gekuppelt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 648 984, 724 979# 743957.
DEV4563A 1951-04-27 1952-04-29 Elektrische Steuereinrichtung fuer Kopier-Werkzeugmaschinen mit einem das Werkzeug und den Abtastkopf tragenden Support Expired DE971486C (de)

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DEV4563A Expired DE971486C (de) 1951-04-27 1952-04-29 Elektrische Steuereinrichtung fuer Kopier-Werkzeugmaschinen mit einem das Werkzeug und den Abtastkopf tragenden Support

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE648984C (de) * 1932-06-07 1937-08-12 Aeg Einrichtung zur Regelung, insbesondere zur Drehrichtungsumkehr, von Gleichstrommotoren, deren Anker- und Feldkreis ueber gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsstrecken gespeist werden
DE724979C (de) * 1940-03-19 1942-09-10 Aeg Steuerung fuer Kopiermaschinen, insbesondere Kopierfraesmaschinen
DE743957C (de) * 1938-02-10 1944-01-06 Aeg Steuerung fuer Kopierfraesmaschinen

Patent Citations (3)

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DE724979C (de) * 1940-03-19 1942-09-10 Aeg Steuerung fuer Kopiermaschinen, insbesondere Kopierfraesmaschinen

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