Fühlersteuerung an modellkopierenden Werkzeugmaschinen. Es sind sowohl rein hydraulische als auch rein elektrische Fühlerateuerungen für mo dellkopierende Werkzeugmaschinen bekannt geworden, und zwar sind die hydraulischen Steuerungen bisher in Verbindung mit hydraulischen Vorschubmotoren, die elektri schen mit elektrischen Vorschubmotoren an gewandt worden. Die hydraulischen Fühler steuerungen sind recht verwickelt. Als elek trische Fühlervorrichtungen sind bisher nur Kontaktapparate oder Photozellen angegeben worden.
Die mit Kontakten ausgerüsteten Apparate arbeiten jedoch ungenau, da die an der Maschine angebrachten Kontakte infolge der Erschütterungen leicht verschmoren und daher zu sehr schädlichen Beanspruchungen der Vorschubeinrichtung führen. Die Steue rung mittels Photozellen bringt in die sonst robuste Maschine eine äusserst stossempfind liche Schwachstromapparatur hinein, die im rauhen Werkstattbetrieb unerwünscht ist.
Bei einer weiteren bekannten Einrichtung wird durch das Fühlorgan eine vorzugsweise in einem Hochfrequenzkreis liegende Indukti- vität geändert; die Änderungen wirken, durch Röhren verstärkt, auf die Steuerung des Vorschubmotors ein. Auch hier handelt es sich also um eine infolge ihrer Empfind- liehkeit dem rauhen Werkstattbetrieb wesens fremde Apparatur.
Nach der Erfindung handelt es sich eben falls um ein fühlerkontaktloses System, und zwar wird,dabei die mechanische Abtastung des Modelles elektrisch auf ein hydraulisches Relais übertragen, welches mittels eines hydraulischen Motors den Vorschub steuert.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel für die Erfindung schematisch darge stellt, und zwar eine Kopierfräsmaschine mit elektrischem Vorschubmotor. Auf der bei spielsweise in der Pfeilrichtung bewegten Platte 1 ist einerseits .das Werkstück 2, an derseits das Modell 3 aufgespannt. Das Werk stück 2 wird vom Fräser 4 bearbeitet, der vom Rad 5 aus angetrieben. wird.
Er ist auf dem Schlitten 6 gelagert, der vom Drehstrom motor 9 mittels Schraubspindel 7 auf Odem Bett 8 bewegt werden kann. Auch der Füh- ler 10 ist auf dem Schlitten 6 gelagert und wird von -der Feder 11 hegen das Modell 3 angedrückt. Durch seine Bewegungen ver stellt er mittels Zahnstange 12 den Rotor des Induktionsreglers 13, der vom Wechsel stromnetz 14 erregt wird und an der einen Diagonale des Trockengleichrichter-Vierecks 15 liegt. 16 ist ein gleichartiges, unmittelbar vom Netz 14 gespeistes Gleichrichter-Viereck.
Die beiden Wicklungen der Tauchspule 17 des mit Gleichstrom gespeisten Elektro magneten 18 werden von den beiden Gleich richtersystemen 15. 16 in entgegengesetztem Sinne erregt. Je nachdem die Spannung eines der beiden Systeme 15 oder 16 überwiegt, wird die Tauchspule 17 vom Nagneten 18 angezogen oder abgestossen. Die Tauchspule 17 sitzt am Waagebalken 19 eines hydraulischen Relais und verändert hier mittels der Prallplatte 20 das Mengen verhältnis der durch die beiden Düsen 21, 22 strömenden Druckflüssigkeit, die von der Pumpe 23 aus dem Sumpf 24 geliefert wird.
Je nachdem, ob der Abfluss aus der obern Düse 21 oder der untern Düse 22 gedrosselt wird, bewegt sich der zugehörige Kolben im Zylinder 25 nach unten oder nach oben und verstellt dementsprechend den Steuerschieber 27 des hydraulischen Servomotors 26. Dieser legt dabei den Wendeschalter 28 in der Speiseleitung des Vorschubmotors 9 nach un ten oder oben entsprechend einer Rechts- oder Linksdrehung des Motors.
Solange die Stel lung des Fräsers 4 mit der des Fühlers 10 nicht übereinstimmt, tritt infolge der Be festigung des Induktionsreglers 13 auf dem Schlitten 6 eine Rückführung ein, bis das Spannungsgleichgewicht der beiden Gleich richtersysteme 15 und 16 wieder hergestellt ist; der Waagebalken 19 geht dabei unter dem Einfluss der Düsen 21, 22 in seine Mittel lage, und der Schalter 28 stellt den Motor 9 wieder ab. Ist der Vorsehubmotor 9 relativ klein, so kann sein Umschalter 28 auch unmittelbar vom Servomotor 25 betätigt werden, so dass der grössere Servomotor 26 und sein Steuer- schieber 27 entfallen können. Diese können auch entfallen, wenn der Servomotor nur den Erregerkreis eines oder zweier Schütze im Stromkreis des Vorschubmotors 9 zu schalten hat.
Ferner ist es möglich, den Vorschub un mittelbar hydraulisch mittels des hydrau lischen Motors 26 oder bei kleinerem Kraft bedarf sogar mittels des Motors 25 zu bewerk- stelligen.
Will man die Fühlensteuerung nicht auf ,dem Schlitten der Maschine aufbauen, dann muss man für eine besondere Rückführung sorgen. Diese kann mechanisch, hydraulisch oder elektrisch erfolgen. Beispielsweise kann vom Vorschubmotor 9 aus zugleich mit dem Schlitten 6 der Stator des Induktionsreglers 13 seinem Rotor nachgestellt werden.
Oder es kann mit der Spindel 7 des Schlittens 6 über eine Zahnradübersetzung oder dergleichen ein zweiter Induktionsregler verbunden sein, der bei gleichem Winkelausschlag, wie ihn der Induktionsregler 13 hat, das Spannungs gleichgewicht der beiden Gleichrichter brücken 15 und 16 wiederherstellt und so die Ausschaltung des Vorschubmotors 9 bewirkt.
Statt den Vorschubelektromotor bloss ein- und auszuschalten, lässt sich auch seine Ge schwindigkeit verändern, sei es durch Wider standregelung, sei es durch Bürstenverschie bung. Für die Abtastung von Flächen- und Raumkurven kommen zwei bezw. drei Vor- sehubrichtungen in Betracht, die von einer entsprechenden Zahl von Fühlern und Vor schubmotoren gesteuert werden. Durch Zer legung der Fläche in Zeilen kann man einen Vorschubmotor sparen.
Sensor control on model copying machine tools. There are both purely hydraulic and purely electrical sensor controls for model copying machine tools have become known, and indeed the hydraulic controls have been used in conjunction with hydraulic feed motors, the electrical rule with electric feed motors. The hydraulic sensor controls are quite complex. As elec trical sensing devices only contact devices or photocells have been specified.
The devices equipped with contacts work imprecisely, however, since the contacts attached to the machine are easily charred as a result of the vibrations and therefore lead to very damaging loads on the feed device. The control by means of photocells brings extremely shock-sensitive, low-voltage equipment into the otherwise robust machine, which is undesirable in the rough workshop operation.
In a further known device, an inductance, which is preferably in a high-frequency circuit, is changed by the sensing element; the changes act, reinforced by tubes, on the control of the feed motor. Here, too, it is a question of an apparatus that is essentially foreign to the rough workshop operation due to its sensitivity.
According to the invention, it is also a sensor-contactless system, namely, the mechanical scanning of the model is electrically transferred to a hydraulic relay which controls the feed by means of a hydraulic motor.
In the drawing, a Ausführungsbei is game for the invention schematically Darge provides, namely a copy milling machine with an electric feed motor. On the plate 1 moved in the direction of the arrow, for example, the workpiece 2 is clamped on the one hand and the model 3 on the other. The work piece 2 is processed by the milling cutter 4, which is driven by the wheel 5. becomes.
It is mounted on the carriage 6, which can be moved by the three-phase motor 9 by means of a screw spindle 7 on the bed 8. The sensor 10 is also mounted on the slide 6 and is pressed against the model 3 by the spring 11. Through his movements, he sets the rotor of the induction regulator 13 by means of the rack 12, which is excited by the alternating current network 14 and on which one diagonal of the dry rectifier square 15 is located. 16 is a similar rectifier square that is fed directly from the network 14.
The two windings of the plunger coil 17 of the DC-fed electric magnet 18 are excited by the two rectifier systems 15. 16 in opposite directions. Depending on whether the voltage of one of the two systems 15 or 16 predominates, the moving coil 17 is attracted or repelled by the magnet 18. The plunger coil 17 sits on the balance beam 19 of a hydraulic relay and changes here by means of the baffle plate 20 the quantitative ratio of the pressure fluid flowing through the two nozzles 21, 22, which is supplied by the pump 23 from the sump 24.
Depending on whether the outflow from the upper nozzle 21 or the lower nozzle 22 is throttled, the associated piston in the cylinder 25 moves downwards or upwards and accordingly adjusts the control slide 27 of the hydraulic servo motor 26. This sets the reversing switch 28 to the feed line of the feed motor 9 downwards or upwards corresponding to a right or left rotation of the motor.
As long as the Stel development of the milling cutter 4 does not match that of the sensor 10, a return occurs as a result of the loading of the induction regulator 13 on the carriage 6 until the voltage equilibrium of the two rectifier systems 15 and 16 is restored; the balance beam 19 moves into its central position under the influence of the nozzles 21, 22, and the switch 28 turns the motor 9 off again. If the pre-lift motor 9 is relatively small, its changeover switch 28 can also be actuated directly by the servo motor 25, so that the larger servo motor 26 and its control slide 27 can be omitted. These can also be omitted if the servomotor only has to switch the excitation circuit of one or two contactors in the circuit of the feed motor 9.
Furthermore, it is possible to direct the advance hydraulically by means of the hydraulic motor 26 or, if less power is required, even by means of the motor 25.
If you do not want to build the feeler control on the slide of the machine, you have to provide a special feedback. This can be done mechanically, hydraulically or electrically. For example, the stator of the induction regulator 13 can be adjusted to its rotor from the feed motor 9 at the same time as the slide 6.
Or a second induction regulator can be connected to the spindle 7 of the carriage 6 via a gear ratio or the like, which, with the same angular deflection as the induction regulator 13, restores the voltage equilibrium of the two rectifiers 15 and 16 and thus switches off the feed motor 9 causes.
Instead of simply switching the feed electric motor on and off, its speed can also be changed, be it by regulating the resistance or by moving the brush. For the scanning of surface and space curves come two respectively. consider three advance directions, which are controlled by a corresponding number of sensors and advance motors. By dividing the area into lines, you can save a feed motor.