Способ фотокопировальной обработки и устройство для его осуществления

Способ фотокопировальной обработки и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социвлистическнх

Республик

ОП ИСАЫИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ » 770751 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.01.79 (21) 2721336/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл з

В 23 („) 35/40

В 23 Q 35/128

Государственный комитет (53) УДК 621.9. .08 (088.8) Опубликовано 15.10.80. Бюллетень №38

Дата опубликования описания 25.10.80 по делам изобретений

H открытий (72) Авторы изобретения

А. Д. Шелленберг, П. Э. Инасаридзе, В. С. Баранов, С. М. Раздольский, 3. Г. Баламцарашвили и С. A. Антонян

Научно-производственное ооьединение «Грузинский научноисследовательский институт проектирования мебели» (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОТОКОПИРОВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области станкостроения.

Известен способ копирования трехмерной поверхности без механического соприкосновения с ней. Способ заключается в том, что сначала с подлинника производится фотографическая запись на пленку развернутого в линию рельефа при строчном зигзагообразном обегании его качающимся световым лучом, а затем по этой записи изготовляется копия.

Для записи рельефа на пленку используется специальная годвижная фотокамера, содержащая коллиматор, осветитель, объектив и механизмы качания зеркал и подачи фотокамеры с приводом от движущейся пленки.

Полученная пленка служит программой для придания режущему инструменту. копировального станка движения подобного траектории следа светового луча на поверхности подлинника.

Способ осуществляется в копировальном станке с фотоследящей системой, связанной с приводом движения режущего инструмента.

Устройство, реализующее этот способ, содержит фотовизирное устройство с осветителем, конденсатором и объективом, винт осевой подачи, механизмы движения осветителя и качания режущего инструмента, ана5 логичные механизмам подачи фотокамеры и качания зеркал с приводом от движущейся пленки (11.

Недостатком известного технического решения является необходимость промежуточной стадии фотопрограммирования с nputo менением громоздкого съемочного и проецирующего оборудования при большом расходе пленки.

Копировальный станок для реализации способа имеет сложную кинематику. Многозвенность привода и связей пленки-программы и режущего инструмента прямо и отрицательно сказывается на точности копирования.

Кроме того, привод механизмов происходит от движущейся пленки-программы с опасностью ее разрыва, что ограничивает нагрузку на режущий инструмент.

Из-за особенности развертки рельефа в линию предварительная черновая обработка поверхности происходит за то же время, 770751 что и последующая чистовая, Это приводит к снижению производительности копирования, особенно при нескольких стадиях черновой обработки крупнорельефных поверхностей.

Кроме того, при обработке волокнистых материалов, например древесины, зигзагообразное движение фрез сопровождается нежелательной с технологической точки зрения периодической сменой направлений фрезерования относительно волокон, что существенно снижает качество обработки.

Целью изобретения является повышение надежности, точности, качества и производительности бесконтактного объемного копирования, упрощение процесса копирования и конструкции копировально-фрезерного устройства.

Для этого по способу фотокопировальной обработки режушим инструментом, связанным со следующей системой, копирование осушествляют непосредственно по следу световой плоскости на поверхности объемного оригинала в момент выстоя при шаговой подаче оригинала.

Такой способ может быть осушествлен копировально-фрезерным устройством новой упрошенной конструкции, содержащим станину, взаимно перпенликулярпые ходовые винты каретки и траверсы, несушей режуший инструмент и фотоэлемент следящей системы, стол для крепления оригинала и заготовок, шаговый привол стола, неподвижные шелевой источник света и наклонный объектив.

Для обеспечения прямой оптической связи плоского светового следа на оригинале в предлагаемом устройстве источник света выполнен шелевым и установлен так, что плоскость падения света параллельна плоскости слежения, а наклонный объектив установлен между ними и проецирует световой слел непосредственно в плоскость слежения.

На чертеже показана кинематическая схема копировально-фрезерного устройства для осугцествления способа и схема прямой оптической связи светового следа на оригинале с фотоэлементом следящей системы.

Устройство содержит стол 1, установленHhIH на горизонтальных направляюгцих 2 и снабженный шаговым приволом, включаюшим двигатель 3 и червячный релуктор 4, один конец выходного вала которого соелинен электромуфтой 5 с винтом 6, зацепленным с гайкой 7 стола 1, а другой несет электромуфту 8, к свободной полумуфте которой жестко присоелинен кулачок 9, имеющий возможность взаимодействия с конечниками !О и 11. Конечник 10 неподвижен, а конечник 11 может фиксироваться на лимбе 12 в соответствии с требуемым шагом подачи стола l.

Фотоэлемент 13 следящей системы (не показана) и шпиндельные двигатели 14 с

so

Оригинал 39 укладывается и закрепляется под источником 36 света, а заготовки 38— под ф реза м и 15.

Выставляются и фиксируются конечник

I1 на лимбе 12 в соответствии с требуемым шагом подачи стола 1, конечники 29 и 30 на направляюшей 2 в соответствии с шириной оригинала (ходом стола 1), конечник 32 на направляющей 17 в соответствии с глубиной рельефа оригинала и завышением фрезы 15 над заготовками 38 (ходом траверсы !6), конечники 34 и 35 на направляюфрезами 15 укреплены на траверсе 16, смонтированной на вертика ьных направляющих 17, жестко присоединенных к каретке 18, которая установлена на неподвижных горизонтальных направляюших 19.

Привод траверсы 16 расположен на каретке 18 и включает в себя сельсин 20, редуктор 21 и пару винтов 22, зацепленных с гайками 23 траверсы 16. Привод каретки 18 установлен на станине и включает в себя сельсин 24, редуктор 25 и винт 26, зацепленsg ный с гайкой 27 каретки 18.

Стол 1 снабжен толкателем 28 для взаимодействия с конечниками 29 и 30, выставляемыми на направляющей 2, траверса 16 несет толкатель 31 для взаимодействия с конечником 32 на направляюшей 1?, а каретка 18 несет толкатель 33 для взаимодействия с конечниками 34 и 35, выставляемыми на направляюшей 19.

Неподвижный шелевой источник 36 света расположен так, что плоскость падения света Л параллельна плоскости слежения б (показана пунктиром), в которой перемешается фотоэлемент 13, связанный с сельсинами 20 и 24 известной следящей системы.

Неподвижный объектив 37 расположен между плоскостями Л и G с наклоном оп21 тической оси к плоскостям п<щ углом, например, 45 .

Заготовки 38 закрепляются на столе 1 под фрезами 15, а оригинал 39 крепится под шелевым источником 36 света.

Схема прямой оптической связи светово 0 го следа на копируемой поверхности оригинала 39 с фотоэлементом 13 следяшей системы осушествляется следуюгцим образом.

Световая плоскость i. оставляет на поверхности оригинала 39 световой след аЬ, 3s который проецируется наклонным объективом 37 на плоскость слежения (в виде изображения а b, которое фактически является пересечением светового конуса 6) воображаемой плоскостью слежения б . Фокусировка изображения а b в плоскости

6 достигается предварительной однократной настройкой объектива 37 на фотоэлемент 13 и в дальнейшем сохраняется. Фотоэлемент

13 следящей системы при встрече со световым конусом Фвозбуждает сельсины 20 и 24

41 в режиме слежения по а b .

Устройство для осушествления способа работает следующим образом.

770751 щей 19 в соответствии с длиной оригинала (ходом каретки 18).

При возбуждении сельсина 20 траверса

16 перемещается из верхнего крайнего положения вниз до встречи фотоэлемента 13 с изображением а Ь в плоскости б светового следа аЬ на оригинале 39. Это соответствует заглублению фрез 16 в заготовки

38 и возбуждению сельсина 24 каретки 18 с последующим движением фотоэлемента 13 и одновременно с ним фрез 15 по а Ь в соответствии с известным принципом фотослежения при сложении двух взаимно перпендикулярных движений каретки 18 и траверсы 16, приводимыми сельсинами 24 и

20 следящей системы.

При достижении кареткой 18 крайнего переднего положения толкатель 33 взаимодействует с конечником 35, сельсин 24 стопорится, сельсин 20 перемешает траверсу вверх, фрезы 15 выходят из заготовок 38.

При встрече толкателя 31 траверсы 16 с конечником 32 сельсин 20 стопорится, траверса 16 останавливается, сельсин 24 возбуждается реверсивно, включаются электромуфты 5 и 8, а затем двигатель 3 шагового привода.

Каретка 18 возвращается в исходное положение, где при встрече толкателя 33 с конечником 34 сельсин 24 стопорится и каретка 18 останавливается.

Во время обратного хода каретки 18 кулачок 9, повернувшись на определенный угол соответственно шагу подачи стола 1, взаимодействует выступом с конечником 11, отключающим электромуфту 5. Винт 6, переместив стол 1 с оригиналом39 и заготовками

38 относительно источника 36 света и фрез

15 на один шаг, останавливается. Кулачок

9, завершая оборот, встречает конечник 10, отключающий электромуфту 8 и двигатель 3, и также останавливается.

Конечник 10 одновременно возбуждает сельсин 20, цикл копирования со слежением уже по новому следу аЬ на оригинале повторяется.

По окончании обработки толкатель 28 стола 1 взаимодействует с конечником 29, включающим только муфту 5 и двигатель

3 реверсивно и блокирующим конечник 10.

Винт 6, вращаясь в обратном направлении, возвращает стол 1 в исходное положение (кулачок 9 при этом стоит), где толкатель 28 взаимодействует с конечником 30, отключающим электромуфту 5 и двигатель 3, стол 1 останавливается, при этом разблокирован конечник 10.

Таким образом, последовательная совокупность копий световых следов — плоских сечений поверхности оригинала — дает объемную копию оригинала.

При необходимости предварительной черновой обработки фрезы 15 выставляются с учетом припуска на черновую обработку.

Устранение промежуточной стадии фотопрограммирования и установление прямои оптической связи между копируемой поверхностью и замыкающими исполнительными

$p органами копировально-фрезерного устройства значительно упрощает процесс объемного копирования и конструкцию устройства, а также исключает влияние кинематической цепи на точность копирования.

Копирование по статичному световому следу преимущественно в одном направлении обеспечивает высокое качество обработки, особенно волокнистых материалов.

При копировании глубокорельефных поверхностей предварительная черновая ооработка может производиться фрезой большого диаметра с крупным шагом подачи стола. что существенно снижает обгцее время обработки и способствует повышению производительности копирования.

Формула изобретения

1. Способ фотокопировальной обработки режущим инструментом, связанным со следящей системой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, качества и производительности копирования и упрощения процесса путем исключения стадии фотопрограммирования, копирование осуществляют непосредственно по следу световой плоскости

И на копируемой поверхности в момент выстоя при шаговой подаче оригинала.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее источник света и фотоэлемент, связанный оптически с копирующим контуром на плоскости слежения, отличающееся тем, что, с целью обеспечения прямой оптической связи светового следа на поверхности оригинала с фотоэлементом следящей системы, источник света выполнен щелевым и установлен так, что плоскость

4s падения света параллельна плоскости слежения, а объектив установлен наклонно между этими плоскостями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 104876, кл. G 03 В 15/02, 1952.

77075I

Составитель T. Юдахина

Техред K. Шуфрич Корректор В. Бутяга

Тираж 1160 Подписное

Редаьтор В. Трубченко

Заказ 7354116

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4