DE977128C - Fuehleinrichtung fuer Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Fraesmaschinen, zum Umrissbearbeiten - Google Patents

Fuehleinrichtung fuer Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Fraesmaschinen, zum Umrissbearbeiten

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DE977128C
DE977128C DEH16254A DEH0016254A DE977128C DE 977128 C DE977128 C DE 977128C DE H16254 A DEH16254 A DE H16254A DE H0016254 A DEH0016254 A DE H0016254A DE 977128 C DE977128 C DE 977128C
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DE
Germany
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contacts
sensor
quadrant
contact
movements
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Expired
Application number
DEH16254A
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English (en)
Inventor
Johannes Goldsche
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Original Assignee
Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
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Publication date
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Application granted granted Critical
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Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q35/00Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
    • B23Q35/04Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
    • B23Q35/24Feelers; Feeler units
    • B23Q35/26Feelers; Feeler units designed for a physical contact with a pattern or a model
    • B23Q35/30Feelers; Feeler units designed for a physical contact with a pattern or a model for control of an electrical or electro-hydraulic copying system
    • B23Q35/32Feelers; Feeler units designed for a physical contact with a pattern or a model for control of an electrical or electro-hydraulic copying system in which the feeler makes and breaks an electrical contact or contacts, e.g. with brush-type tracers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

  • Fühleinrichtung für NachformWerkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen, zum Umrißbearbeiten Beim Kopierfräsen von Plankurven, dem Kontur-oder Umrißfräsen, mittels Fühleinrichtung, die das Kommando Einwärts, Quer und Vorwärts geben, haben die durch diese Kommandos ausgelösten Kopierbewegungen in jedem Quadranten eine andere Richtung. Das Kommando Anwärts muß stets eine Bewegung des Werkzeuges in Richtung auf das Werkstück, das Kommando Vonwärts eine Bewegung vom Werkstück fort auslösen.
  • Um stets die gewollte Bewegung des Werkzeuges in bezug auf das Werkstück zu veranlassen, hat man an diesen Maschinen einen von Hand zu betätigenden sogenannten Quadrantenwähler angeordnet, der jeweils auf den Quadranten eingestellt wird, in welchem das Werkzeug arbeitet. Beim Umfahren eines Kreises würde der Quadran.tenwähler vier Stellungen durchlaufen. Dieses Schalten von Hand erfordert eine große Aufmerksamkeit und auch eine gewisse Geschicklichkeit, da bei nicht einwandfreier Bedienung am Werkstück Absätze entstehen und auch das Werkstück verdorben werden kann. Es sind auch Umrißsteuerungen bekannt, bei denen durch elektrische Schalteinrichtungen erst nach jeweils i8o° eine Umschaltung nötig ist. Es ist bekannt, einen vor dem Fühler herlaufenden Hilfsfühler vorzusehen, um die Handverstellung ganz zu vermeiden. Dieser wird federnd mit der Schablone in Anlage gehalten und verschwenkt eine auf die Fühlerspindel einwirkende Feder derart, daß sie die Fühlerspindel stets auf die Schablone zu zieht. Am anderen Ende trägt die Fühlerspindel einen Kontaktring, der mit vier um 9o° zueinander versetzten, im Fühlergehäuse angebrachten Kontakten zusammenarbeitet, die die Bewegungen des Werkzeuges in der entsprechenden Richtung steuern. Bei dieser Einrichtung kann sich der vorlaufende Hilfstaster in Ecken unter Umständen festlaufen. Einer. Wechsel der Vorschubrichtung, also rechts oder links herum, läßt diese Einrichtung nicht ohne weiteres zu, da der Hilfsfühler vor dem Fühler bleiben und durch eine Feder gegen die Kontur gezogen werden muß.
  • Es ist auch bekannt, ohne Hilfsfühler zu arbeiten und« die Steuerimpulse für den Leitvorschub und für den Fühlervorschub zum Laden und Entladen von Kondensatoren oder zum Verstellen von Kontaktarmen in der einen und in der anderen Richtung zu benutzen, um eine Umschaltung auf den benachbarten Quadranten zu erreichen.
  • Weiterhin hat man an Fühlern, die für zwei senkrecht zueinander stehende Richtungen. je eine Steuereinrichtung aufweisen, wobei die Vorschubgeschwindigkeit in diesen beiden Richtungen umgekehrt und in Abhängigkeit voneinander durch ein Reglergetriebe verstellt wird, eine Verbindung des Reglergetriebes mit einer Schaltwalze vorgesehen. Hierbei wird die Stellung des Reglers und damit die Lage der hieraus resultierenden Vorschubbewegung auf die Schaltwalze übertragen, die mit Schaltsegmenten derart besetzt ist, daß an den entsprechenden Stellen der Kontur auf den benachbarten Quadranten umgeschaltet wird.
  • Diese Einrichtungen setzen den Aufwand erheblicher Mittel voraus, machen den Aufbau verwikkelt und verlangen die fehlerfreie Zusammenarbeit einer Vielzahl von Teilen.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Fühleinrichtung für Nachformwerkzeugmasch inen, insbesondere Fräsmaschinen zum Umrißbearbeiten mit einem allseitig auslenkbaren Fühler. Ihr liegt eine Einrichtung als Aufgabe zugrunde, die unabhängig von der Dauer und der Häufigkeit der Schaltimpulse unter Verwendung einfacher Mittel den jeweils in Frage kommenden Quadranten einschaltet. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, da.ß eine in ihrer Mittelstellung gerastete Fühlerspindel durch ihren Anschlag an wenigstens einem von vier in den Hauptrichtungen der Ebene (West, Ost, Nord, Süd) angeordneten Kontakten nach Art von Quadrantenwählern die Richtung der einleitenden Vorschubbewegungen, der An- und der Vorwärtsbewegung zwischen Fühler und Muster bzw. Werkzeug und Werkstück und durch größer werdenden Ausschlag in dieser Richtung die an sich bekannte Reihenfolge dieser Bewegungen schaltet. Damit wird die Richtung der Auslenkung des Fühlers benutzt, die etwa senkrecht zu der durch den Berührungspunkt des Fühlers mit der Schablone gelegten Tangente steht, um die Richtung des. Fühlvorschubes zu bestimmen, d. h. um die für diese Stelle richtige Schaltfolge einzuschalten. Der Fühler kann so in beliebiger Richtung an eine Kontur anfahren, stets wird der Fühler in der beschriebenen Richtung ausgelenkt und schaltet damit selbsttätig auch den richtigen Quadranten ein. Dabei ist der Aufwand an Mitteln und Schalteinrichtungen außerordentlich gering. Nach einer Einzelheit der Erfindung kann diese Einrichtung so ausgebildet werden, daß die Fühlerspindel ein Kontaktstück trägt, das gegen elastische Stiele von Hammerkontakten (Quadrantenwähler) wirkt und die mit einer kegelförmigen Austiefung versehene Stirnseite der Fühlerspindel über eine Kugel mit einer ebenfalls kegelförmigen Austiefung eines die Kontakte für die Bewegungen zwischen Fühler und Muster bzw. Werkzeug und Werkstück tragenden Hebels zusammenarbeitet. Infolge dieser Anordnung läßt sich die Einrichtung sehr raumsparend unterbringen, wodurch sich der Fühler den jeweiligen Erfordernissen gut anpassen läßt. Dadurch, daß der Kontakt für die einleitende Schaltbewegung im Fühler eingebaut ist, schaltet sich diese einleitende Vorschubbewegung selbsttätig ab, sobald der Fühler durch Anfahren gegen die Schablone ausgelenkt wird.
  • Dadurch, daß erfindungsgemäß die Kontakte eines von Hand einstellbaren Vorwählers (zusätzlicher Quadrantenwähler) den Kontakten des Fühlersp-indelgehäuses parallel geschaltet sind und der Kontakt für die einleitende Vorschubbewegung des Hebels beim Öffnen die Wirksamkeit des Vorwählers unterbricht, da sie der geschlossene Kontakt des Quadrantenwählers der Fühlerspindel übernimmt, wird erreicht, daß ohne Umstände die bisher für den von Hand verstellten Quadrantenwähler vorgeseheneEinrichtungbeibehalten werden kann und beide Einrichtungen nebeneinander abwechselnd verwendet werden, können. Das ist dann von wesentlichem Vorteil, wenn auf einen Quadranten umgeschaltet werden soll, der zwar nicht dem von der Kontur vorgeschriebenen Quadranten entspricht, aber der doch vom Bedienungsmann aus Bearbeitungsgründen verlangt wird.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
  • Fig. I zeigt die Fühleinrichtung im Schnitt; Fig. 2 stellt das Schaltschema dar.
  • Im röhrenförmigen Fühlergehäuse r r ist eine kugelförmige Pfanne 12 angeordnet, in welcher der Fühlhebel 13 gelagert ist. Dieser trägt an dem einen Ende den Fühler 14 und am anderen Ende ein Kontaktstück 15, welches hier einzelne miteinander verbundene Kontakte trägt, die auch als. Ring ausgebildet sein können. Das Kontaktstück 15 arbeitet mit den Kontakten 16, 17, 18, roh zusammen, die den Quadrantenwähler bilden. An der Stirnseite ist der Fühlhebel 13 mit einer kegelförmigen Ausnehmung 2o versehen, die mit Kugel 2 1 zusammenarbeitet, welche in dem kurzen Arm 22 eines um Stift 22' drehbaren Hebels fest gelagert ist, während der lange Arm 23, der durch Feder 24 angezogen wird, einen Kontakt 25 trägt, der mit dem federnden Gegenkontakt 26 zusammenarbeitet und die durch einen Vorwähler 27 bestimmte einleitende Vorschubbewegung bei Auslenkung des Fühlhebels 13 unterbricht. Kontakt 28 veranlaßt bei Berührung mit Gegenkontakt 29, der federnd gelagert ist, eine Anwärtsbewegung, damit eine Bewegung auf das Werkstück zu, und Kontakt 2,9 bei Berührung mit lern Gegenkontakt 3o eine Vonwärtsbewegung, also eine Bewegung vom Werkstück fort. Befindet sich der Hebelarm 23 in der Mittelstellung, erfolgt eine Ouerbewegung des Werkzeuges. Der Gegenkontakt 30 ist in einer Leiste 31 gelagert, die einen Kontakt 32 aufweist und gegen den Gegenkontakt 33 gedrückt wird. Drückt der Kontakt 29 bei zu großer Auslenkung des Fühlhebels 13 zu stark gegen seinen Gegenkontakt 30, so entfernt sich der Kontakt 32 von seinem Gegenkontakt 31 und setzt damit die Vorschubbewegung der Maschine still. Um beim Umrißkopieren eine möglichst gleiche Auslenkung des Fühlhebels 13 nach allen Seiten zu erreichen, wird zweckmäßig der Drehpunkt 22' so gelegt, daß sich der Mittelpunkt der Kugel ei in der Stellung Anwärts und in der Stellung Vonwärts auf der Mittelachse des Systems befindet.
  • Bevor der Fühler an die Schablone anläuft, sind alle Kontakte des Quadrantenwählers geöffnet. Die Kontakte 25, 26 sind geschlossen, ebenso die Kontakte 28, 29. Der Fühler steht auf Anwärts. Die Richtung, in welcher die Anwärtsbewegung stattfinden soll, wird durch den Vorwäh.lschalter 27 bestimmt, der über seine Kontakte l bis IV mit dem entsprechenden Relais, I bis IV verbunden werden kann. Beim Anfahren gegen die Schablone wird der Fühler ausgelenkt und schließt je nach Richtung der Auslenkung über Kontaktstück 15 Kontakte 16, 17, 18 oder i 9. des Quadran.tenwählers, welche ebenfalls mit den Relais I bis, IV in Verbindung stehen. Nun öffnet durch die Auslenkung des Fühlhebels 13 auch das Kontaktpaar 25, 26, womit der Vorwählschalter außer Funktion gesetzt wird und der Quadrantenwähler die Steuerung der Richtungen übernimmt. Hierbei bleibt das. Kontaktpaar 28, 29 durch die Federung noch geschlossen und öffnet sich erst bei größerer Auslenkung, wenn diese die Größe der Federung überschreitet. Beim Umfahrers einer Kontur wechselt die Richtung der Auslenkung und schließt immer den entsprechenden Kontakt des Quadrantenwählers. Sind zwei Kontakte des Quadrantenwählers geschlossen, tritt eine Diagonalbewegung des Werkzeuges ein, welche praktisch Absätze beim Übergang von einem zum anderen Quadranten vermeidet und damit wesentlich zur Erzielung einer guten Oberfläche am Werkstück beiträgt.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Fühleinrichtung für Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen, zum Umrißbearbeiten mit einem allseitig ausschwenkbaren Fühler, dadurch gekennzeichnet, daß eine in ihrer Mittelstellung gerastete Fühlersp-indel (13) durch ihren Anschlag an wenigstens einem von vier in den Hauptrichtungen der Ebene (West, Ost, Nord, Süd) angeordneten Kontakten (16 bis i9) nach Art von Quadrantenwählern die Richtung der einleitenden Vorschubbewegungen, der An- und der Vonwärtsbewegung zwischen Fühler und Muster bzw. Werkzeug und Werkstück und durch größer werdenden Ausschlag in dieser Richtung die an sich bekannte Reihenfolge dieser Bewegungen schaltet.
  2. 2. Fühleinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlerspindel (13) ein Kontaktstück (15) trägt, das gegen elastische Stiele von Hammerkontakten (16 bis i9) (Quadrantenwähler) wirkt, und die mit einer kegelförmigen Austiefung versehene Stirnseite (2o) der Fühlerspindel (13) über eine Kugel (21) mit einer ebenfalls kegelförmigen Austiefung eines die Kontakte für die Bewegungen zwischen Fühler und Muster bzw. Werkzeug und Werkstück tragenden Hebels (22, 23) zusammenarbeitet.
  3. 3. Fühleinrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte eines von Hand einstellbaren Vorwählers (27) (zusätzlicher Quadrantenwähler) den Kontakten (16 bis i9) des Fühlerspindelgehäuses parallel geschaltet sind und der Kontakt für die einleitende Vorschubbewegung (25,:26) des Hebels (22, 23) beim Öffnen die Wirksamkeit des Vorwählers (27) unterbricht, da sie der geschlossene Kontakt des Quadrantenwählers (16,bis i9) der Fühlerspindel übernimmt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 626 0,99, 709 517, 714621, 730267, 890376-, 92:29,58; Zeitschrift »Elektrotechnik und Maschinenbau«, 58 (1940), Heft 25/26, S. 271; Schmid-Olk, »Fühlergesteuerte Maschinen«, Buchverlag W. Girardet, Essen, 1939, S. 96; S chm i d, »Automatologie«, Carl Hanser Verlag, München, 1952, S. 173. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 759 583.
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