DE949117C - Elektrische Fuehlersteuerung fuer eine im Umrissverfahren arbeitende Kopierfraesmaschine - Google Patents

Description

• Elektrische Fühlersteuerung für eine im Umrißverfahren arbeitende Kopierfräsmaschine Bei elektrischen Fühlersteuerungen zur Bearbeitung von Kurven, die sich über mehr als 9o bzw. 18o0 erstrecken, benötigt man für den Übergang vdn einem Quadranten oder Halbkreis zum anderen einen Quadrantenschalter. Die Bewegung bei der Bearbeitung eines Bogens von 360' setzt sich zusammen aus aufwärts-rechts, links-aufwärts, abwärts-links, rechts-tbwärts. In den Punkten, in denen ein Bewegungswechsel eintritt, muß ein Eingriff in die Steuerung vorgenommen werden, um den jeweils nötigen Bewegungsvorgang einzuleiten. Der Quadrantenwähler kann ein einstellbarer Kontaktträger am Fühler sein; er kann aber auch die Form von Schaltorganen innerhalb der Steuerung selbst haben. Die Steuerung als solche wird entweder als Treppenschaltung ausgebildet, in der Weise, daß jede der beiden-Körriponenten getrennt ausgefahren wird, oder sie ist eine Komponentensteuerung, bei der die Größe der beiden Komponenten gleichzeitig gesteuert wird und diese sich zu einer resultierenden Bewegung des Werkzeuges zusammensetzen. Die Erfindung beschäftigt sich mit dem zweiten Fall, und zwar in der Sonderausbildung, daß zur Komponentenbeeinflussung zwei Widerstände in Form von Sinus- bzw. Kosinuswiderständen dienen. Wenn man einen Widerstandsdraht auf eine etwa viereckige Platte aufwickelt und an diesem zwei gegenüberliegende Punkte einer Kreisbahn rangreift, so ändert sich der Widerstand zwischen diesen Punkten proportional mit dem Sinus des Winkels, den die Verbindung der Abgriffe mit der Drahtrichtung einschließt. Schaltet man zwei derartige Widerstände mit entsprechend gelegten Abgriffen in die Erregung zweier Leonardgeneratoren ein, von denen der eine die Horizontalbewegung, der widere die Vertikalbewegung des Werkzeuges bestimmt, so erhält man aus den Komponenten eine resultierende Bewegung, deren Endpunkt auf einem Kreis verläuft. Jeder Radius dieses Kreises stellt die Bewegungsrichtung mit konstanter Geschwindigkeit des Werkzeuges bei der augenblicklichen Lage der Abgriffe an den beiden Widerständen dar. Man kann einen derartigen Sinuswiderstand übrigens mit hinreichender Annäherung auch als normalen Widerstand ausbilden, wenn man seine Wicklung aus entsprechend abgestuften Widerstandsstücken zusammensetzt. Die Erfindung betrifft die Ausbildung einer solchen Komponentensteuerung und ihrer Widerstände zur Bearbeitung von Kurven über 9o°. Ein wesentliches Mittel hierfür ist zunächst, daß die Widerstände für einen. Durchdrehbereich von über 9o°, insbesondere von 36o° und mehr, gebaut und angeordnet sind. Will man jetzt die Quadrantenurnschaltung selbsttätig vornehmen, so ist das möglich, wenn man mit den Widerständen ein Kontaktorgan zur Quadrantenschaltung kuppelt.
• Die Erfindung sei an Hand des Ausführungsbeispiels der Fig. i erläutert, die eine* Komponentensteuerung mit zwei Leonasdantrieben zeigt. B ist der umsteuerbare Leona-rdantrieb für die Horizontalbewegung, C der umstenerbareLeonardantrieb für die Vertikalbewegung. i . . . 4 sind die Relais für die vier Bewegungskomponenten, F ist der Fühler, Keine Doppelkupplung, VM ein ständig laufender Verstellmotor. Mit der Doppelkupplung K kuppelbar sind die beiden Sinuswiderstände W1 und W2, mit denen ein halbkreisförmiges Kontaktsegment KS verbunden ist, Ein Zeiger Z zeigt die augenblickliche Bewegungsrichtung an. Diese stimme zu Beginn der Betrachtung mit der Kurvenneigung gerade überein, so daß der Fühler F in der Mittelstellung steht. Eingeschaltet sind Relais 2 (rechts) und 4 (aufwärts). Jetzt werde die Kurvenneigung flacher, so daß der Fühler weniger ausgelenkt wird und die in der Figur dargestellte Lage einnimmt, bei der er den oberen Kontakt berührt. Die eine Hälfte der Doppelkupplung zieht an; der Verstellmotor verdreht die Widerstände W1 und W2 und das mit ihnen verbundene Kontaktsegment KS im Uhrzeigersinn. Hierdurch wird die Bewegung in der Horizontalkomponente vergrößert und in der Vertikalkomponente verkleinert. Sollte die Kurvenneigung steiler geworden sein, so kommt der Fühler F mit dem unteren Kontakt in Berührung, die andere Hälfte der Doppelkupplung wird erregt, W1 und WE und mit ihnen KS werden gegen den' Uhrzeigersinn verdreht, die Vertikalkomponente wird größer, die Horizontalkomponente kleiner. Die Steuerung der Maschinen B und C als solche in der dargestellten Schaltung ist bekannt. Durch Relais RB und RC wird der Stromkreis der beiden im Erregerkreis liegenden Gleichrichter spannungsabhängig nach Art eines Zitterrelais geschlossen und geöffnet.
• Es sei wieder zu dem Fall der steigenden Vertikalkomponente zurückgegangen und angenommen, der Bearbeitungsvorgang habe den Scheitelpunkt der zu bearbeitenden Kurve erreicht. Von hier an bleibt zwar die Aufwärtskomponente bestehen, aber die »Rechts«-Komponente muß in eine »Links«-Komponente umgewandelt werden. Das geschieht jetzt selbsttätig durch KS, dessen Kontaktbogen den Stromkreis für Relais 2 (rechts) öffnet und dafür den Kontakt für Relais i (links) schließt. Der Stromkreis für Relais 4 (aufwärts) bleibt geschlossen. Die Drehrichtung des Leonardantriebes B wird also umgesteuert; die Drehgeschwindigkeit richtet sich nach der Größe des eingeschalteten Widerstandes.
• Die Zeichnung läßt bei a und b eine kleine Sprungstelle am Kontaktsegment KS erkennen. Diese ist vorgesehen, um zu gewährleisten, daß bei der Änderung der Bewegungsrichtung auch tatsächlich die vorher eingeschaltete Komponente abgeschaltet ist, ehe die neue Komponente zugeschaltet wird: Es tritt dann zwar ein kurzes Bewegungsstück auf, in der überhaupt nur eine Komponente eingeschaltet ist (in diesem Fall die Aufwärts-Komponente), aber dieser Weg ist so gering, daß er auf die Bearbeitungsgüte keinen Einfluß hat.
• Durch die Verwendung der Widerstände W1 und W2 in ihrer Ausbildung und Anordnung läßt sich ein voller Kreisbogen ohne ihre Rückstellung in die Nullage und durch das mit ihnen gekuppelte Kontaktsegment KS ohne Betätigung eines Quadrantenwählers bearbeiten. Fig. 2 zeigt eine Lösung der selbsttätigen Fühlersteuerung für Bearbeitungsbogen von 36o°, bei der ein besonderes Kontaktsegment KS entbehrlich wird. Die beiden Widerstände W1 und W2 sind zu einem Widerstand Ws zusammengefaßt, der mit vier Abgriffen versehen und in Form eines Potentiometers an eine Spannungsquelle angeschlossen ist. Da bei diesem Potentiometer eine Belastung durch die Erregerströme der Leonardgeneratoren Störungen der Widerstandsverhältnisse verursachen würde, ist die Schaltung so durchgebildet, daß sie nur die Steuerspannungen liefert. Die dann in den Verstärkern T, und Y2, z. B. in Form von Magnetverstärkern, in entsprechende Steuerströme umgesetzt werden. Hier sorgen Mindestspannungsrelais i und 2 für die Abschaltung einer Komponente, wenn sich ihre Größe dem Wert Null nähert.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Fühlersteuerung für im Umrißverfahren arbeitende Kopierfräsmaschinen mit gleichzeitiger Beeinflussung der Arbeitsgeschwindigkeit in zwei Komponenten durch gleichzeitige Verstellung von zwei Regelwiderständen vom Fühler aus zur Erzeugung einer resultierenden Bearbeitungsrichtung unter Verwendung von drehbaren Sinuswiderständen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinüswiderstände für einen Durchdrehwinkel von mehr als 9o°, insbesondere von 36o° und mehr, gebaut und angeordnet sind.
2. 2. Elektrische Fühlersteuerung nach An-Spruch z, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Widerständen ein Kontaktorgan. zur Quadrantenumschaltung gekuppelt ist.
3. 3. Elektrische Füblersteuerung nach An-Spruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktorgan eine am Ende des Quadranten wirksam werdende Sprungstelle aufweist, in der eine der beiden Bewegungskomponenten abgeschaltet wird. q..
4. Elektrische Fühlersteuerung nach Anspruch z,_ dadurch gekennzeichnet, daB die beiden regelbaren Sinuswiderstände zu einem als Potentiometer geschalteten Widerstand zusammengefaßt sind.
5. 5. Elektrische Fühlersteuerung nach An-Spruch q., dadurch gekennzeichnet, daB an dem Potentiometerwiderstand eine Steuerspannung abgegriffen wird und zwischen den Widerstand und die zu regelnden Maschinen Verstärker, insbesondere in Form von an sich bekannten Magnetverstärkern, geschaltet sind.
6. 6. Elektrische Fühlersteuerung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daB bei Bewegungsrichtungen, deren eine Komponente nur wenig von Null verschieden ist, diese Komporiente, z. B. durch ein Mindestspannungsrelais, abgeschaltet wird.