DE2110731C3

DE2110731C3 - Elektrische Steuerungsvorrichtung zum Kopierfraesen

Info

Publication number: DE2110731C3
Application number: DE19712110731
Authority: DE
Inventors: Franz Lasermann; Helmut Schmoldt
Original assignee: Droop & Rein
Current assignee: Droop & Rein
Priority date: 1971-03-06
Filing date: 1971-03-06
Publication date: 1973-07-12
Also published as: DE2110731B2; DE2110731A1

Description

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für den Leitvorschub und den Fühlvorschub hinter den Vorschub-Variationsgliedern für jede Bewegungsrichtung in Abhängigkeit von der Größe der vom Fühler erzeugten Signalspannung für den Fühlvorschub verändert werden, so daß die Kopiervorschubgeschwindigkeit automatisch und stetig dem Neigungswinkel des Kopiervorschubs angepaßt wird, um eine Überlastung der Fräserschneiden zu vermeiden. Infolge der selbsttätigen Anpassung kann Bedienungspersonal eingespart werden, und zudem wird die Betriebssicherheit Thöhi.

Nach einem weiteren Merkmal im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen,. <^c die Signalspannung für den Fühlvorschub an den "ingang eines Verstärkers gelegt ist, dessen Ausf *·_£ mit je einem Steuereingang der Vorschub Variationsglieder verbunden ist. Hierbei werden ■■■& Verstärkung sowie das Zeitverhalten des Verstärkers durch geeignete Beschallung so gewählt, uao die Vorschubvariation in Abhängigkeit von der Signalspannung für den Fühlvorschub verändert werden kann. Zweckmäßig befindet sich dabei das Stellglied für den Verstärkungsfaktor des Verstärkers an der Steuertafel der Fräsmaschine.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung be-λ'ι-ht darin, daß in einem dem Verstärker vorgesciial-K ten Summierglied der Signalspannung für den t-;jhlvorschub eine solche Zusatzspannung hinzufügb.T ist, daß die Ausgangsspannung des Verstärkers trst bei Überschreiten eines Schwellwertes der Signal- >;annung für den Fühlvorschub veränderbar ist. \- erdurch wird erreicht, daß die Vorschubvariation eist von einer bestimmten Größe der Signalspannung f_;r den Fühlvorschub an beginnt.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die - in dem Summierglied der Signalspannung über- !agerbare — Zusatzspannung über ein Stellglied grö- !knveränderlich ist. Damit kann der Neigungswinkel des Kopiervorschubs, von dem an eine Vorschubvariation beginnen soll, entsprechend der Wertczeugbauform und entsprechend den Ze^spannungsbedingungen eingestellt werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, dsß zwischen den Ausgang des Verstärkers und die Steuereingänge der Vorschub-Variationsglieder eine Diode geschaltet ist. Damit tritt eine Änderung der KopiervorschuL geschwindigkeit nur dann ein. wenn entweder de· kopiervorschub einwärts gerichtet ist oder der Kopiervorschub auswärts gerichtet ist, je nach der Polarität der Diode. Man hat somit die Wahl, die Kopiervorschutgesjhwindigkeit entweder nur bei einwärts gerichtetem Kcpier-

1 am fc g\nif>r j

vorschub zu verändern.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß dem Verstärkerzweig ein weiterer Zweig mit einem zweiten Verstärker parallel geschaltet ist und die Dioden beider Zweige entgegengesetzt gepolt sind. Damit läßt sich die Variation der Geschwindigkeiten des Kopiervorschubs sowohl in der Einwärlsrichtung wie auch in der Auswärtsrichtung des Kopiervorschubs — jedoch für jede Richtung getrennt — vornehmen. Der zweite Verstärk^rzweig ist vorzugsweise bis auf die Anordnung der Diode gleich aufgebaut wie der erste, er kann usbesondere auch ein Summierglied besitzen, um mit e;ner weiteren Zusatzspannung die Eingangsspannung dieses Verstärkers zu modifizieren. Es treten dann an dem zweiten Verstärkerausgang auch dann erst Spannungsveränderungen auf, wenn die Signalspännung für den Fühlvorschub einen vorbestimmten Schwellwert erreicht hat.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen n?her erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung mit einem Verstärkerzweig und Änderung der Kopiervorschubgeschwindigkeit in einer Richtung

ίο des Fühlvorschubs und

Fig.2 eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung mit zwei Verstärkerzveigen zur Änderung der Kopiervorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit von beiden Richtungen des Fühlvorschubs.

Die Steuerung nach Fig. I besitzt einen Füiiier 1, der über einen Signalgeber 2 ein Signal SL zur Steuerung des Leitvorschubs und ein Signal SF zur Steuerung des Fühlvorschubs abgibt. Das Spannungssiana! SF für den Fühlvorschub wird einem steuerbaren Vorschub-Variati jsglied 3 zugeführt, welches da^ variierte Signal an einen Leistungsverstärker Il weitergibt, der den Antrieb 13 für den Füh'vorschub speist. In gleicher Weise wird das Spannungssignal SL für den Leitvorschub einem Vorschubvariations-

as glied 4 zugeleitet, das ebenfalls steue^rbar ist und das variierte Signal SL an einen Leistungsverstärker 12 weitergibt, der dem Antrieb 14 für den Leitvorschub vorgeschaltet ist. Die an den Ausgängen der Leistungsverstärker 11 und 12 erzeugten Spannungen sind den an ihre Eingänge gelegten Spannungen nach Größe und Polarität proportional Die Vorschubantriebe 12 und 14 bestehen vorzugsweise aus Gleichstrommotoren, deren Ankerkleinmen mit de vorgeschalteten Leistungsverstärkern verbunden sind, so daß die Drehzahl dieser Moto^ren und damit auch die Vorschubgeschwindigkeit der von ihnen angetriebenen Maschinenteile nach Größe und Richtung den jeweiligen Eingangsspannungen der vorgeschalteten Leistungsverstärker 11 und 12 proportional ist. Da auch die Vorschub-Variationsglieder 3 und 4 die ihnen zugeführten Signaispannungen lediglich an ihrem Absolutwert urn den jeweils gleichen Faktor vei ändern, sind die Leitvorschubgeschwindigkeit und die Fühlvorschubgeschwindigkeit nach Größe und Richtung den Signalspannungen SL bzw. SF proportional, so daß die Kopiervorschubgeschwindigkeit der vektoriellen Addition der Signalspannung SL und der Signalspannung SF proportional ist.

Der stetig veränderliche, von der Größe der vom

Fühler erzeugten Signalspannung SF für den fühlvorschub abhängige Variationsfakior der beiden Vorschub-Varia'tonsglieder 3 um¹ 4 wird durch einen Verstärkers bestimmt, der in die Steuerkreise der Vorschub-Variationsglieder 3 und 4 eingeschaltet ist.

Ij Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird die Signali pannung SF für den Fühlvorschub von der Verbindung zwischen dem Signalgeber 2 und dem Vorschub-Variationsglied 3 abgegriffen und dem hingang des Verstärkers ά zugeführt. Der Ausgang dieses Verstär-

kers5 ist einerseits über eine Steuer:; Hung9 mit dem Steuereingang des Vorschub-Variationsgliedes4 und andererseits über eine Steuerleitung 10 mit dem Steuereingang des Vorschub-Variation'.glicdes3 verbunden. Der Verstärker5 ist über Stellglieder6 und7 steuerbar, diese Stellglieder befinden sich vorzugsweise am Steuerpult der Kopierfräsmaschine.

Eine besondere Bedeutung kommt der Diode 8 zu. die zwischen den Ausgang des Verstärkers 5 und

die Steuereingänge der Vorschub-Variationsglieder 3 und 4 geschaltet ist. Fehlt diese Diode S, dann wird !unabhängig von der Polarität der Signalspannung SV clic Ausgangsspannung des Verstärkers5 an die Steucrcingänge der Vorschub- Variationsgücdcr 3 und 4 gelegt, so daß die Kopicrvorschubgcschwindigskeil, also, die Lcilvorschubgciicliv/indigkcit und die Fühlvorschubgcschwindigkeil sowohl -■ bei einwärts gerichteten, wie auch bei auswärts gerichtetem Fühlvorschub verändert werden- Durch die Diode 8 kann erreicht werden, daß den Slcucrcingängcn der Vorschub- Varialiönsgliedef 3 und 4 nur solche Spannungen zugeführt werden, die sich lediglich bei einwärts gerichteter FShlvorschubgeschwindigkcit verringern. Andererseits kann die Diode 8 auch so zwischen den Ausgang des Verstärkers 5 und die Stcuercingänge der Vorschub-VanalionsgläederS und 4 eingeschaltet sdn, daß die KopJervorschubgeschwindigkcit nur dann verändert wird, wenn der Fühlvorschub auswärts gerichtet ist.

Dem VcrslarkcrS kann beispielsweise ein Sumrniergikd vorgeschaltet sein, das der Signalspannung Sf tür den Fühlvorschub eine Zusatzspannuflg hinzufügt, um die Eingangsspannung des Verstärkers 5 so zu modifizieren, daß am Ausgang des Verstärken erst dann eine Spannungsverandcmng auftritt, wenn d'iü Signalspannung SF für den Fühlvorschub einen bestimmten Schwellwcrt erreicht hat. Damit beginnt die Vorschubvariatiön erst von einer bestimmten Große der Signalspannung SF für den Fühlvorschub an. Um den Einsatz der Vorschubvariation vorwählen zu können, ist zweckmäßig die Zusatzspannung über ein Stellglied größcnvcrandcrlich, Wozu z.B.

das Stellglied 6 dienen kann. Man hat es somit in der Hand, den, Neigungswinkel des Kopiervorschubs, von

dem an eine Vorschubvarialron beginnt, entsprc-

chiind der Werkzeugbauform und entsprechend den

. Zcrspannungsbcdingungcn einzustellen. Am Stell-

" glfiid7 läßt sich der Verstärkungsfaktor — und da-

' , . mit die Vorüchubyariatiorisgroßc — einstellen.

Fig.2 zeigt eine Steuerung, bei der die Änderung ie der Geschwindigkeiten des Kopiervorschubs sowohl in Einwärtsrichi'jng als auch :n Auswärtsrichtung, jedoch für jede Richtung getrennt, vorgenommen werden kann. Dazu wird die zur Steuerung der Vorschub-Variatiorisglieder3 und 4 verwendete, dem Signalgcber2 entnommene Signalspannung SF für den Fühlvorschub zwei getrennten Verstärkern Sa und Sb zugeführt, die zweckmäßigerweise auch je ein Summierglied enthalten. Die Veränderung der Zusaizspannungen zur Einstellung der Schwellwerte μ und die Variation des Verstärkungsfaktors der Verstärker 5 α und 5 b können über Stellglieder 6 α bzw. 6b und la bzw. 7 6 vorgenommen werden. Beiden Verstärkern 5 α und 5 b ist je eine Diode 8 α und 8 b nachgeschaltet, wobei die Dioden in Richtung der Ausgänge der Verstärker 5 α und 5 b gegensinnig gepolt sind. Entsprechend der Polarität des Signals SF für den Fühlvorschub wirkt jeweils einer der beiden Verstärker S α oder S b über die Steuerleitung 9 und 10 auf beide Vorschub-Variaiionsglieder 3 und 4, während der jeweils andere Verstärker infolge der Sperrwirkung der zugehörigen Diode 8 solange keinen Einfluß haben kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

p__tpn,__no .-.L. andere Verfahren vorgeformte Werkstücke ihrer end-

raieniansprucne. gültigen Form dadurch angenähert werden, daß

1. Elektrische Steuerungsvorrichtung zum Ko- durch das Fräswerkzeug im Werkstoff des Werkpierfräsen mit einem ein Modell abtastenden Stücks die Form nachgebildet wird, die der Taststift Fühler, der eine Signalspannung zur Steuerung 5 des Kopierfühlers, der in Abmessungen und Form des Leitvorschubs in einer Projektionsebene des etwa dem Fräswerkzeug entspricht, durch Abfahren

• Modells und eine weitere Signalspannung zur des Modells ertastet. Taststsft und Fräswerkzeug füh-Steuerung des Fühlvorschubs in einer zu dieser ren dabei die gleichen Bewegungen aus, und sie fah-Projektionsebene senkrechten Ebene erzeugt, und ren mit Bezug auf eine der Projektionsebenen des mit Vorschub-Variationsgliedern, in denen die io Ivlodells, die in der Regel mit dessen Aufspannebene Signalspannungen veränderbar sind, bevor sie zusammenfällt, regellos oder regelmäßig nebeneinan-Leistungsverstärkern zur Speisung von Stellmoto- derliegende oder einander kreuzende gerade oder geren zugeführt werden, dadurch gf.kenn- krümmte Zeilen ab und bewegen sich außerdem auszeichnet, daß beide Signalspannungcn (SL, wärts urid einwärts entsprechend der Neigung der SF) durch die Vorschub-Variationsglieder (3,4) 15 Oberfläche des Modells gegenüber der Projektionseselbst bzw. durch diesen zugeordnete Signalum- bene. Der Taststift und das Fräswerkzeug stehen mit former in Abhängigkeit von der Größe der vom ihrer Längsachse gewöhnlich senkrecht auf der ProFühler (1) erzeugten Signalspannung (SF) für den jektionsebene, so daß der Leitvorschub die Bewe-Füh.vorschub selbsttätig und stetig veränderbar gung in radialer Richtung in der Projektionsebene •ind. ao ist, während der Fühlvorschub die Aus- oder Ein-

2. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, da- wärtsbewegung in axialer Richtung des Werkzeugs durch gekennzeichnet, daß die Signalspannung ist. Der Leitvorschub und der Fühlvorschub addieren (SF) für den Fühlvorschub an den Eingang eines sich vektorieH zum Kopiervorschub.

Verstärkers (5) gelegt ist, dessen Ausgang mit je Die beim Pendelkopier-Fräsen üblicherweise be-

einem Steuereingan^, der Vorschub-Variations- 35 nutzten Fräswerkzeuge besitzen an ihren Stirnseiten

glieder (3,4) verbunden ist. nur sehr begrenzt leistungsfähige Schneiden. Bei aus-

?. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, da- wärts gerichtetem Kopiervorschub ist dies ohne Be-

durch gekennzeichnet, daß am Stellglied (7) für deutung, da das Fräswerkzeug in diesem Fall nur an

den Verstärkungsfaktor des Verstärkers (5) die seinem Umfang schneidet. Bei einwärts gerichtetem

Vorschubvariationsgröße einstellbar ist. 30 Kopiervorschub erfordert jedoch die geringere Lei-

4. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, da- stungsfähigkeit der 'stirnseitig angebrachten Schneidurch gekennzeiclu ^t, daß in einem dem Verstär- den eine erhebliche Verringerung der Kopiervorker (5) vorgeschaltete.! Summierglied eier Signal- Schubgeschwindigkeit. Die Anpassung der Vorschubspannung (5F) für den Fühlvorschub eine Zu- geschwindigkeit an die Richtung des Kopiervorsatzspannung hinzufügbar ist, wodurch die Aus- 35 schubs wird bei bekannten Kopiersteuerungen von gangsspannung des Verstärkers (5) erst bei Über- Hand vorgenommen, so daß hierfür ständig eine Beschreiten eines Schwellwertes der Signalspannung dienungsperson erford ;riich ist, obwohl derartig aus- (SF) für den Fühlvorschub veränderbar ist. gerüstete Kopierfräsmaschinen im übrigen vollauto-

5. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, da- matisch arbeiten.

durch gekennzeichnet, daß die Zusaizspannung 40 Die Beeinflussung der Kopiervorscnubgeschwin-

über ein Stellglied (6) g-ößenverändsrlichist. digkeit geschieht dabei über Vorschub-Variations

6. Steuerungsvorrichtung nach einem der An- glieder, von denen je eines dem Leiiverschub und Sprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eines dem Fühluiigsvorschub zugeordnet ist. Die vom zwischen den Ausgang des Verstärkers (S) und Kopierfühler erzeugten Signale zur Steuerung der die Steuereingänge der Vorschub-Variationsglie- 45 Vorschubantriebe werden in diesen Vorschub Variader (3,4) eine Diode (8) geschaltet ist. tionsgliidern um einen gleichen, fest einstellbaren

7. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 6, da- Faktor verändert, so daß lediglich ihre Absolutwerte durch gekennzeichnet, daß dem Verstärkerzweig variiert werden und ihre vektorielle Richtung erhalein weiterer Zweig mit einem zweiten Verstärker ten bleibt. Die Auswahl dieses Variationsfaktors muß parallel geschaltet ist und die Dioden (8 a, 8 b) 50 bei den bekannten Kopiersteuerungen durch die Bebeider Zweige entgegengesetzt gepolt sind. dienungsperson erfolgen.

Dcf Erfindung liegt dk Aufgäbe zugr»5d?, «ne

elektrische Steuerungsvorrichtung zum Kopierfräsen

der eii._cangs genannten Gattung zu schaffen, bei der

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steue- 55 eine selbsttätige Anpassung des Variationsfaktors —

rufigsvorrichtung zum Kcpierfräsen mit einem ein und damit der Kepiervorschubgeschwindigkeit — an

Modell abtastenden Fühler, der eine Sipnalspannung die jeweilige Richtung des Kopiervorschubs ermög-

zur Steuerung des Leitvorschubs in einer Projek- licht ist. Hierdurch soll die Geschwindigkeit des Ko-

ticnsebene des Modells und eine \* -itere Signalspan- piervorschubs in Anhängigkeit von der richtungso-

nung zur Steuerung des Fühlvorschubs in einer zu 60 rientierten Leistungsfähigkeit des Werkzeuges verän-

dieser Projektionsebene senkrechten Ebene erzeugt, dert werden.

und mit Vorschub-Variationsgliedern, in denen die Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß beide Si-

Signalspannungen veränderbar sind, bevor sie Lei- gnalspannungen durch die Vorschuib-Variationsglie-

stungsverstärkern zur Speisung von Stellmotoren zu- der selbst bzw. durch diesen zugeordnete Signalum-

geführt werden. 6₅ former in Abhängigkeit von der Größe der vom Füh-

Derartige Steuerungsvorrichfingen werden unter ler erzeugten Signalspannung für den Fühlvorschub

anderem beim Pendelkopier-Fräsen verwendet, bei selosttätig und stetig veränderbar sind,

dem durch Gießen, Schmieden, Vorschruppen oder Damit wird erreicht, daß die Steuerspannungen