DE2911485C2 - Abtastkopf für elektrische Kopiersteuerungsvorrichtungen von Werkzeugmaschinen - Google Patents
Abtastkopf für elektrische Kopiersteuerungsvorrichtungen von WerkzeugmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Abtastkopf für elektrische Kopiersteuerungsvorrichtungen von Werkzeugmaschinen
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Eine Kopiersteuervorrichtung wirkt in der Weise, daß mit Hilfe eines Abtastkopfes die Form eines Modells in
Signale umgewandelt wird. Da es wünschenswert ist, daß der Abtaststift des Abtastkopfes, der mit dem
Modell in Berührung steht, eine Spitzenausbildung entsprechend der Form der benutzten Werkzeugmaschine
besitzt, ist ein Wechsel des Werkzeugs an der Maschine üblicherweise von einem Austausch des
Abtaststifts durch einen neuen begleitet. Ein derartiger Abtaststiftwechsel verursacht eine Abweichung von der
Null-Lage des Abtastkopfes und eine Verschiebung der Abtastspitze aus ihrer Bezugslage wegen des Gewichtsunterschiedes
der beiden Abtaststifte. Daher ist ein Neuabgleich erforderlich.
Ein Abgleich eines Abtastkopfes wird beim Stand der Technik (vgl. JP-OS 52-71 781) beispielsweise so
ausgeführt, wie in den Fig. IA bis IC schematisch
dargestellt. Ein Abtaststift 1 ist über eine die Auslenkung übertragende mechanische Einrichtung 2
mit einem Kern 4 eines Differentialtransformators verbunden und die Übertragungseinrichtung 2 für die
Auslenkung ist über eine Feder 3 an dem Tragteil 6 im Abtastkopf aufgehängt, um ein Gleichgewicht gegenüber
der Schwerkraft sicherzustellen. In diesem Gleichgewichtszustand ist das Ausgangssignal V der
Spule 5 des Differentialtransformators gleich null. Aus dem in F i g. 1A gezeigten Gleichgewichtszustand wird
der Abtaststift 1, wenn dessen Gewicht um Δ W auf den Betrag W + Δ W anwächst, was beispielsweise beim
Auswechsein des Stifts eintritt, um δ entsprechend dem Wert Δ Wverschoben, wie dies in F i g. 1B gezeigt ist, so
daß das Ausgangssignal V der Spule 5 des Differentialtransformators
eine Funktion V[O) wird entsprechend der Verschiebung um den Betrag
<5.
In diesem in F i g. 1B dargestellten Zustand bewegt
sich die Spitze des Abtaststiftes 1 aus ihrer Bezugslage um den Betrag <5, und die von der Verschiebung
abhängige Spannung ändert sich entsprechend V(O). Wird die Kopiersteuerung ohne Rücksicht auf die
verschobene Spitzenlage des Abtaststiftes ausgeführt, so erhält man einen großen Fehler. Daher ist ein
Null-Abgleich erforderlich, bei dem das Tragteil 6 um den Betrag <5' verschoben wird, so daß die Spitze des
Abtaststiftes 1 wieder die Bezugslage einnimmt, um die von der Verschiebung abhängige Spannung auf null zu
reduzieren und dadurch den Gleichgewichtszustand zu erhalten.
s Begrenzungen des Raumes für die Feder 3 zum
zusätzlich Schwierigkeiten bei der Einstellung der Lage der Feder 3. Es ist insbesondere bei einem Horizontal-
einstellbar anzuordnen, daß ein Gleichgewicht mit der
Bei dem bekannten Abtastkopf mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs wird bei Auswechslung
des Abtaststifts gegen einen schwereren Stift die Feder gespannt und der Kern in eine niedrigere
Stellung gebracht, wobei die Kraft der Feder und das Gewicht des Abtaststifts im Gleichgewicht sind (JP-OS
52-71 781). Zur Ausführung des Null-Abgleichs wird
eine Einstelleinrichtung gedreht, und der Abtaststift und
der Kern werden über die Feder aufwärts bewegt
Des weiteren sind Einrichtungen für elektrische Kopierstßuervorrichtungen bekannt, bei denen im Falle
des Austausche des Fühlers bzw. Taststifts durch Einstellen eines Potentiometers in Verbindung mit
einem Anzeigeinstrument für die Fühlerauslenkung eine Kompensation von Fühler- bzw. Tasterstiftgewicht und
damit ein Null-Abgleich in der vertikalen Achse ermöglicht werden (Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb«,
1976, Heft 4, Seiten 217 bis 219, Zeitschrift »TZ f. prakt Metallbearbeitung«, 1976, Heft 3, Seiten 67 und
68). Bei diesen bekannten Einrichtungen erfolgt die Korrektur auf elektrischem Wege.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abtastkopf gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Gattung zu schaffen, bei dem nach Austausch des Abtaststifts ein Null-Abgleich auf rein mechanischem Wege unter Vermeidung der Nachteile des bekannten, gattungsbestimmenden Abtastkopfes auf einfache Weise durchgeführt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abtastkopf gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Gattung zu schaffen, bei dem nach Austausch des Abtaststifts ein Null-Abgleich auf rein mechanischem Wege unter Vermeidung der Nachteile des bekannten, gattungsbestimmenden Abtastkopfes auf einfache Weise durchgeführt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Abtastkopf der einleitend genannten Ausbildung erfindungsgemäß
durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentan-Spruchs.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen
Fig. IA bis IC schematische Darstellungen zur
Erläuterung des vorstehend beschriebenen Abgleich-Vorgangs bei einem bekannten Abtastkopf,
Fig.2 eine Darstellung eines Abtastkopfes gemäß
der Erfindung,
Fig.3A bis 3D schematische Darstellungen zur Erläuterung des Abgleichvorgangs bei einem Abtastkopf
gemäß der Erfindung und
Fig.4 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform
gemäß der Erfindung.
In F i g. 2 ist mit 10 der Rahmen des Abtastkopfes, mit
11 der Abtaststift, mit 12 der Träger der Spule des ω Differentialtransformators, mit 13 die Feder, mit 14 der
Kern des Differential transformator, mit 15 die Spule des Differentialtransformators, mit 16 die Lageeinstelleinrichtung,
mit 16a die Skala, mit 17 die Einstellschraube, mit 18 und 19 Befestigungsmuttern und mit 20 das
Werkzeugmaschinengestell bezeichnet.
Fig.3A zeigt den Zustand, in dem die Null-Einstellung
hinsichtlich des Gewichtes Wdes Abtaststiftes 11
abgeschlossen ist.
Wenn das Gewicht des Abtaststifts 11 W+ AWaIs
Folge eines Austausches des Abtaststiftes größer wird, so verschiebt sich die Spitze des Stiftes 11 um den
Üetrag ό mit der Zunahme von AW, wie in Fig.3B
gezeigt, und das Ausgangssignal der Spule 15 des Differentialtransformators wird zur Funktion \\δ), wie
bereits in Verbindung mit Fig. IB beschrieben. Darauf wird unter Verwendung des Lageeinstellmechanismus
IG, welcher in seinem Aufbau ähnlich einer Mikrometer-Einstelleinrichtung
ist, der Träger 12 der Spu'.e 15 des Differentialtransformators um den Betrag δ verstellt,
wie in F i g. 3C angedeutet, wodurch das Ausgangssignal V der Spule 15 des Differentialtransformators auf null
reduziert wird. Dieser Abgleich wird zur Reduzierung des Ausgangssignals Vcter Spule 15 auf null ausgeführt,
während das Spulenausgangssignal auf einer Anzeigeeinrichtung wiedergegeben wird, so daß der Abgleich
einfach durchzuführen ist. Der Verschiebungsweg beim Abgleich entspricht der Verschiebung ö, die von der
Skala 16a ablesbar ist Da der Wert der Verschiebung auf der Skala 16a verfügbar ist wird dann der
Abtastkopf durch die Einstellschraube 17 angehoben, wobei die Muttern 18 und 19 und damit der Rahmen 10
(Fig.2) des Abtastkopfes um δ, wie in Fig.3D
erkennbar, nach oben verschoben werden. Als Folge davon wird die Spitze des Abtaststifts 11 in ihre
Ausgangs-Bezugslage gebracht wobei die Ausgangsspannung der Spule 15 des Differentialtransformators
auf null bleibt Auf diese Weise wird der Null-Abgleich ausgeführt.
Wie vorstehend beschrieben, wird der Abgleich beim Wechsel des Abtaststiftes durch Einstellung des
Nullpunktes beim Verschiebungsdetektor bzw. Differentialtransformator im Abtastkopf ausgeführt und ein
Abgleich der Lageabweichung des Abtaststiftes durch Verschiebung der Abtastkopfanordnung vorgenommen.
Es ist nicht immer notwendig, eine Skala 16a auf dem Lageeinstellmechanismus 16 vorzusehen. In diesem
Falle wird das Ausgangssignal V = \\ö) der Spule 15
des Differentialtiansformators im Zustand gemäß
F i g. 3B als Verschiebung auf einer Anzeigeeinrichtung angegeben, und entsprechend der angezeigten Verschiebung
wird der Differentialtransformator wie in Fig.3C eingestellt Darauf wird die Abtastkopfanordnung
entsprechend der angezeigten Verschiebung verstellt (vgL F i g. 3D).
Der Abgleich des Differentialtransformators, wie in F i g. 3C gezeigt, kann ebenfalls fortgelassen werden. In
diesem Falle wird die angezeigte Verschiebung im Zustand nach F i g. 3B abgelesen, wie dies im beschriebenen
Falle erfolgte, und in Obersinstimsnung mit der
angezeigten Verschiebung wird die Abtastkopfanordnung verschoben, um die Spitze des Abtaststifts 11 in die
Bezugslage zu bringen. Das daraus resultierende Verschiebungssignal wird für die Addition oder
Substraktion gespeichert, um die Verschiebung bei der Kopiersteuerung zu kompensieren.
Fi g. 4 zeigt in perspektivischer Ansicht zur Erläuterung
ein Ausführungsbeispiel des Übertragungsmechanismus des Abtastkopfes. Mit 21 ist der Abtaststift
bezeichnet während 22 bis 27 Blattfedern bezeichnen. Trägerteile sind mit 28 bis 31 bezeichnet Die paarweise
angeordneten, parallelen Blattfedern ermöglichen die Verschiebung des Abtaststiftes 21 in den X-, Y- und
Z-Achsen-Richtungen.
Im Falle eines vertikalen Abtastkopfes ist der Träger 31 mit dem Rahmen des Abtastkopfes derart verbunden,
daß der Abtaststift 21 vertikal aufgehängt ist. Wird der Abtaststift 21 in Z-Achsenrichtung verschoben, so wird
der Träger 28 durch das Paar Blattfedern 22,23 parallel zum Tragglied 29 bewegt Da in diesem Falle die
Blattfedern 22 und 23 der Feder 13 in Fig.2 entsprechen, läßt sich die Anordnung nach F i g. 4 auf
die Abtastkopfanordnung nach F i g. 2 übertragen. Dies erfolgt durch Anbringen des Kerns des Differentialtransformators
am Träger 28 und einer Spule am Differentialtransformatorträger (nicht dargestellt), ferner
durch Anbringen dieses Trägers am Rahmen des Abtastkopfes mittels eines Lageeinstellmechanismus
und Anbringen des Abtastkopfes am Werkzeugmaschinengeste!! in einstellbarer Weise.
Claims (1)
- Patentanspruch:Abtastkopf für elektrische Kopiersteuerungsvorrichtungen von Werkzeugmaschinen, der mit einem Rahmen, mit einem Abtaststift, mit einem mit dem Abtaststift gekoppelten Kern, mit einer mit dem Kern zusammenwirkenden elektrischen Spule und mit einer mit dem Abtaststift derart gekoppelten Feder versehen ist, daß sich der Kern und die Spule relativ zueinander bewegen können und das Gewicht des Abtaststifts abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (13) an einem Ende mit dem Rahmen (10) gekoppelt ist, daß die Spule (15) am Rahmen (10) in Schwerkraftrichtung verstellbar angeordnet ist und daß der Rahmen (10) am Werkzeugmaschinengestell (20) in Schwerkraftrichtung ein- und feststellbar ist
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Family
ID=12385511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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