AT517098B1 - Fräsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Fräsvorrichtung mit einem Werktisch (9) und einem Fräswerkzeug (5) zur Bearbeitung einer im Arbeitsfeld des Werktisches (9) gehaltenen Materialplatte (11), wobei das Fräswerkzeug (5) und der Werktisch (9) mithilfe einer Positioniereinrichtung (4, 8, 10) parallel zur Werktischoberfläche sowie senkrecht zur Werktischoberfläche relativ zueinander verfahrbar sind, bei der vorgeschlagen wird, dass zur Festlegung einer Absolutposition der Fräswerkzeugspitze ein Kalibriertaster (14) vorgesehen ist, der im Arbeitsfeld des Werktisches (9) angeordnet ist und von einer ersten Position, in der der Kalibriertaster (14) die Werktischoberfläche zumindest teilweise überragt, in eine zweite Position, in der der Kalibriertaster (14) bündig zur Werktischoberfläche oder unterhalb der Werktischoberfläche liegt, beweglich im Werktisch (9) gelagert ist, wobei es sich bei der ersten oder zweiten Position um eine ein Schaltsignal generierende Schaltposition zur Detektion der Absolutposition handelt. Ein solches Fräswerkzeug erkennt ohne Zutun des Anwenders, ob ein vorgegebener Kalibriervorgang angewendet werden kann, wodurch eine vorgegebene Fräsgenauigkeit zuverlässig erreicht werden kann.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Fräsvorrichtung mit einem Werktisch und einem Fräswerkzeug zur Bearbeitung einer im Arbeitsfeld des Werktisches gehaltenen Materialplatte, wobei das Fräswerkzeug und der Werktisch mithilfe einer Positioniereinrichtung parallel zur Werktischoberfläche sowie senkrecht zur Werktischoberfläche relativ zueinander verfahrbar sind, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Das Verfahren des Fräswerkzeuges zur Bearbeitung einer auf dem Werktisch gehaltenen Materialplatte und damit zur Herstellung eines Werkstückes erfolgt in der Regel anhand einer vorprogrammierten Steuerung. Für einen präzisen Fräsvorgang ist dabei vor Beginn des Fräsvorganges die Kalibrierung des Fräswerkzeuges entscheidend, insbesondere muss die Absolutposition der Fräswerkzeugspitze bekannt sein. Diese Absolutposition verändert sich im Laufe des Betriebs des Fräswerkzeuges etwa durch Abnutzung oder Verstellen der Einspannlage des Fräswerkzeuges, oder auch bei einem Austausch des Fräswerkzeuges. Für einen genauen Fräsvorgang ist es allerdings auch erforderlich, die Höhenlage der zu bearbeitenden Oberfläche der auf dem Werktisch gehaltenen Materialplatte zu kennen. Falls die Materialplatte direkt auf dem Werktisch befestigt wird, entspricht diese Höhenlage der Dicke der zu bearbeitenden Materialplatte. Oft wird jedoch auch eine Zwischenplatte verwendet, die zwischen der Werktischoberfläche und der Materialplatte angeordnet wird und auch als Opferplatte bezeichnet wird. Diese Opferplatte schützt den Werktisch, falls das Fräswerkzeug so gesteuert wird, dass die Materialplatte durchbrochen wird. Falls die Materialplatte gemeinsam mit einer Opferplatte verwendet wird, entspricht die Höhenlage der zu bearbeitenden Oberfläche der Summe der Materialplattendicke und der Opferplattendicke. Die Höhenlage der oberen Oberfläche der Materialplatte stellt einen Eingabeparameter zur Programmierung des Fräswerkzeuges dar, indem die Dicke der Materialplatte und gegebenenfalls auch der Opferplatte einzugeben ist. Während des Betriebs eines Fräswerkzeuges kommt es aber immer wieder vor, dass diese Höhenlage inkorrekt eingegeben wird und die Genauigkeit des Fräsvorganges darunter leidet.

[0003] Eine Möglichkeit besteht daher darin, vorgegebene Materialplatten zu verwenden, die etwa lösbar mit einer Opferplatte verbunden sind und deren Gesamtdicke daher genau bekannt ist. Falls eine solche vorgegebene Materialplatte verwendet wird, ist die Höhenlage der oberen Oberfläche der Materialplatte zuverlässig bekannt. Wird nun auch das Fräswerkzeug hinsichtlich seiner Absolutposition kalibriert, was mithilfe vorgegebener Kalibriervorgänge automatisiert vorgenommen werden kann, ist ein präziser Fräsprozess möglich. Ohne Zutun des Anwenders kann somit eine vorgegebene Fräsgenauigkeit zuverlässig erreicht werden. Die Schwierigkeit besteht nun darin, dass nicht sichergestellt werden kann, ob der Anwender tatsächlich eine solche vorgegebene Materialplatte verwendet und eine gewährleistete Fräsgenauigkeit dadurch erreicht werden kann.

[0004] Es besteht somit das Ziel der Erfindung darin ein Fräswerkzeug bereit zu stellen, das ohne Zutun des Anwenders erkennt, ob eine vorgegebene Materialplatte verwendet wird und dadurch ein vorgegebener Kalibriervorgang angewendet werden kann, um eine vorgegebene Fräsgenauigkeit zuverlässig zu erreichen.

[0005] Dieses Ziel wird durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht. Anspruch 1 bezieht sich auf eine Fräsvorrichtung mit einem Werktisch und einem Fräswerkzeug zur Bearbeitung einer im Arbeitsfeld des Werktisches gehaltenen Materialplatte, wobei das Fräswerkzeug und der Werktisch mithilfe einer Positioniereinrichtung parallel zur Werktischoberfläche sowie senkrecht zur Werktischoberfläche relativ zueinander verfahrbar sind. Hierbei wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zur Festlegung einer Absolutposition der Fräswerkzeugspitze ein Kalibriertaster vorgesehen ist, der im Arbeitsfeld des Werktisches angeordnet ist und von einer ersten Position, in der der Kalibriertaster die Werktischoberfläche zumindest teilweise überragt, in eine zweite Position, in der der Kalibriertaster bündig zur Werktischoberfläche oder unterhalb der Werktischoberfläche liegt, beweglich im Werktisch gelagert ist, wobei es sich bei der ersten oder zweiten Position um eine ein Schaltsignal generierende Schaltposition zur Detektion der Absolutposition handelt.

[0006] Der Kalibriertaster ermöglicht die Bestimmung der Absolutposition der Fräswerkzeugspitze. Hierzu wird das Fräswerkzeug über einen vorgegebenen Kalibriervorgang an die bekannte Stelle des Kalibriertasters verfahren und senkrecht zur Werktischoberfläche abgesenkt. Sobald die Fräswerkzeugspitze den Kalibriertaster kontaktiert und ihn in weiterer Folge bewegt, wird eine erste Position, in der der Kalibriertaster die Werktischoberfläche zumindest teilweise überragt, verlassen, und der Kalibriertaster in Richtung einer zweiten Position, in der der Kalibriertaster bündig zur Werktischoberfläche oder unterhalb der Werktischoberfläche liegt, bewegt. Bei Verlassen der ersten Position kann ein Schaltsignal generiert werden, indem eine Schließposition verlassen und ein elektrischer Kontakt unterbrochen wird. Das Unterbrechen des elektrischen Kontaktes stellt in diesem Fall das Schaltsignal zur Detektion der Absolutposition dar, da in diesem Moment die Absolutposition der Fräswerkzeugspitze bekannt ist, nämlich in der Werktischebene am bekannten Ort des Tasters und senkrecht zur Werktischoberfläche in einer der ersten Position des Kalibriertasters entsprechenden Höhe.

[0007] Andererseits könnte auch erst bei Erreichen einer zweiten Position, in der der Kalibriertaster bündig zur Werktischoberfläche oder unterhalb der Werktischoberfläche liegt, ein Schaltsignal generiert werden, indem ein elektrischer Kontakt geschlossen wird. In diesem Fall stellt das Schließen des Kontakts das Schaltsignal zur Detektion der Absolutposition der Fräswerkzeugspitze dar, da in diesem Moment wiederum die Absolutposition der Fräswerkzeugspitze bekannt ist, nämlich in der Werktischebene am bekannten Ort des Tasters und senkrecht zur Werktischoberfläche in einer der zweiten Position entsprechenden Höhe.

[0008] Erfindungsgemäß ist der Kalibriertaster zudem im Arbeitsfeld des Werktisches angeordnet, also in jener Fläche des Werktisches, auf der die Bearbeitung des Werkstückes stattfindet. Da sich auf dieser Fläche während des Betriebes der Fräsvorrichtung auch die Materialplatte befindet, wird der Kalibriertaster von herkömmlichen Materialplatten betätigt, sobald die Materialplatte auf die Werktischoberfläche aufgelegt wird. Wird erfindungsgemäß mit der ersten Position, in der der Kalibriertaster die Werktischoberfläche überragt, oder in der zweiten Position, in der der Kalibriertaster nun aufgrund der aufliegenden Materialplatte bündig zur Werktischoberfläche liegt, ein Schaltsignal generiert, so kann auf diese Weise die Anwesenheit einer Materialplatte detektiert werden. Falls der Kalibriervorgang inaktiviert ist und das Fräswerkzeug somit nicht zum Taster verfahren wurde, kann die Betätigung des Kalibriertasters nur auf die Anwesenheit einer Materialplatte zurückzuführen sein.

[0009] Diese Detektion der Materialplatte kann nun insbesondere zur Unterscheidung von empfohlenen Materialplatten bekannter Dicke von unbekannten Materialplatten unbekannter Dicke herangezogen werden, indem empfohlene Materialplatten eine entsprechende Ausnehmung, etwa eine Bohrung, zur berührungslosen Aufnahme der den Werktisch überragenden Teile des Kalibriertasters aufweisen. Falls eine solche Materialplatte auf dem Werktisch aufgespannt wird, unterbleibt eine Betätigung des Kalibriertasters durch die Materialplatte, da sich die Bohrung über den Kalibriertaster stülpt. Ein nunmehr gestarteter Kalibriervorgang wird unverändert durchgeführt, wobei das Fräswerkzeug aufgrund der Bohrung den Kalibriervorgang durch Kontaktierung des Kalibriertasters wie oben beschrieben vornehmen kann. Falls eine unbekannte Materialplatte ohne geeignete Bohrung auf den Werktisch aufgelegt wird, erfolgt eine Betätigung des Kalibriertasters. Falls der Kalibriervorgang inaktiviert ist und das Fräswerkzeug somit nicht zum Taster verfahren wurde, kann diese Betätigung des Kalibriertasters wie bereits erwähnt nur auf die Anwesenheit einer unbekannten Materialplatte zurückzuführen sein. Diese Detektion einer unbekannten Materialplatte kann für eine entsprechende Änderung der Betriebsbedingungen der Fräsvorrichtung herangezogen werden, insbesondere zur Änderung des Kalibriervorganges. Der Kalibriervorgang ist nun beispielsweise manuell über schrittweises Verfahren des Fräswerkzeuges durchzuführen, bis die Fräswerkzeugspitze die Oberfläche der Materialplatte berührt. Durch manuelle Eingabe der Materialplattendicke ist nun wieder die Absolutposition der Fräswerkzeugspitze bekannt.

[0010] Der Kalibriertaster kann etwa als ein senkrecht zur Werktischoberfläche beweglich gelagerter Bolzen ausgeführt sein, dessen dem Fräswerkzeug zugewandte Ende in seiner ersten Position die Werktischoberfläche überragt, und dessen dem Fräswerkzeug abgewandte Ende in

Anlage mit einem unterhalb des Werktisches angeordneten Betätigungsorgan einer das Schaltsignal generierenden Schalteinheit steht. Die eigentliche Schalteinheit des Kalibriertasters befindet sich somit unterhalb des Werktisches. Aufgrund der Anordnung des Bolzens innerhalb des Arbeitsfeldes sowie der Schalteinheit unterhalb des Werktisches wird der Fräsbereich besser ausgenützt, da anstatt eines Streifens nur ein kleines Loch in Form der Bohrung der Materialplatte an Fläche verloren geht.

[0011] Auch das Betätigungsorgan der Schalteinheit kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht etwa vor, dass der Kalibriertaster in Anlage mit einem unterhalb des Werktisches angeordneten Rollenhebel steht. Der Rollenhebel steht wiederum in Anlage mit einem vertikal beweglichen Schalter der Schalteinheit. In der ersten Position des Kalibriertasters liegt der Drehpunkt der Rolle des Rollenhebels aber nicht auf einer vertikalen Mittelpunktachse des Schalters, sondern in horizontaler Richtung versetzt. Dadurch überträgt sich eine vom Kalibriertaster auf den Schalter ausgeübte Vertikalkraft nicht zur Gänze auf den Schalter, sondern zum Teil auch auf den Hebelarm des Rollenhebels, der dadurch geringfügig gebogen wird. Erst bei Verschwenken des Rollenhebels und Erreichen der zweiten Schaltposition kommt der Drehpunkt der Rolle in der Mittelpunktachse des Schalters zu liegen. In dieser relativen Positionierung ist die Kraftübertragung vom Kalibriertaster auf den Schalter maximal und die Durchbiegung des Hebelarmes bildet sich wieder zurück. Die vom Kalibriertaster auf den Schalter ausgeübte Druckkraft ist daher entlang seines vertikalen Betätigungsweges nicht konstant, sondern veränderlich. Mithilfe des zwischen dem Kalibriertaster und dem Schalter der Schalteinheit angeordneten Rollenhebels kann das Auslöseverhalten des Schalters optimiert werden, insbesondere geringfügig verzögert werden, um den Schalter zu schonen.

[0012] Falls es sich bei der ersten Position um eine Schaltposition handelt, die bei Verlassen der ersten Position ein Schaltsignal generiert, so kann der Kalibriertaster sowohl zur Kalibrierung der Fräswerkzeugspitze bei Anwesenheit einer bekannten Materialplatte mit Bohrung verwendet werden, als auch zur Detektion der Anwesenheit einer Materialplatte unbekannter Ausführung ohne entsprechender Bohrung am Ort des Kalibriertasters.

[0013] Alternativ wird aber auch vorgeschlagen, dass es sich bei beiden Positionen um Schaltpositionen handelt, nämlich bei der ersten Position um eine Schaltposition, die bei Verlassen der ersten Position ein Schaltsignal generiert, und bei der zweiten Position um eine Schaltposition, die bei Erreichen der zweiten Position ein Schaltsignal generiert. In diesem Fall kann die erste Position zur Detektion einer Materialplatte unbekannter Ausführung ohne entsprechender Bohrung am Ort des Kalibriertasters verwendet werden, und die zweite Schaltposition zur Kalibrierung der Fräswerkzeugspitze bei Anwesenheit einer bekannten Materialplatte mit Bohrung. Diese Trennung der Schaltpositionen ermöglicht eine Optimierung der jeweiligen Signalsetzung und Signalverarbeitung je nach gewünschtem Zweck, also etwa Detektion einer Materialplatte unbekannter Ausführung oder Kalibrierung eines Fräswerkzeuges.

[0014] Die Erfindung wird in weiterer Folge anhand von Ausführungsbeispielen mithilfe der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen hierbei die [0015] Fig. 1 eine Ausführungsform einer Fräsvorrichtung in perspektivischer Darstellung, [0016] Fig. 2 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Kalibriertasters in seiner ers ten Position, [0017] Fig. 3 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Kalibriertasters in seiner zwei ten Position während eines Kalibriervorganges, und die [0018] Fig. 4 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines aufgrund einer aufgelegten

Materialplatte in seiner zweiten Position gehaltenen Kalibriertasters.

[0019] Zunächst wird auf die Fig. 1 Bezug genommen, die in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform einer Fräsvorrichtung zeigt. Die Fräsvorrichtung umfasst ein Gehäuse 1 mit einer schwenkbaren Abdeckung 2, die mithilfe einer Gasdruckfeder 3 in ihrer geöffneten Position gehalten wird. Im Inneren des Gehäuses 1 ist das Antriebsteil 4 für ein Fräswerkzeug 5 angeordnet, wobei das Fräswerkzeug 5 am Antriebsteil 4 mithilfe einer Halterung 6 lösbar und insbesondere austauschbar befestigt ist.

[0020] Das Antriebsteil 4 ist an einem Schlitten 7 in vertikaler Richtung beweglich angeordnet. Diese Bewegungsrichtung definiert etwa die Bewegungskomponente der Fräswerkzeugspitze in z-Richtung. Der Schlitten 7 ist wiederum entlang einer Schlittenführung 8 in horizontaler Richtung beweglich gehalten. Diese Bewegungsrichtung definiert etwa die Bewegungskomponente der Fräswerkzeugspitze in x-Richtung. Unterhalb des Fräswerkzeuges 5 befindet sich ein Werktisch 9, der über eine Werktischführung 10 im rechten Winkel zur Schlittenführung 8 in horizontaler Richtung beweglich gelagert ist. Diese Bewegungsrichtung definiert gemäß obiger Definition die Bewegungskomponente der Fräswerkzeugspitze in y-Richtung. Durch entsprechendes Bewegen des Antriebteiles 4 am Schlitten 7, sowie des Schlittens 7 entlang der Schlittenführung 8 und des Werktisches 9 entlang der Werktischführung 10 kann das Fräswerkzeug 5 im Arbeitsfeld relativ zum Werktisch 9 jede beliebige Positionierung einnehmen. Die in vertikaler Richtung verstellbare Lagerung des Antriebsteiles 4 am Schlitten 7, die horizontale Schlittenführung 8 sowie die horizontale Werktischführung 10 bilden somit eine Positioniereinrichtung, mit der das Fräswerkzeug 5 und der Werktisch 9 parallel zur Werktischoberfläche sowie senkrecht zur Werktischoberfläche relativ zueinander verfahrbar sind. Eine in den Fig. 1 bis 4 nicht dargestellte Steuereinrichtung bedient diese Elemente der Positioniereinrichtung entsprechend einer vorgegebenen Programmierung, um eine gewünschte Bewegungsbahn des Fräswerkzeuges 5 zu erzeugen. Diese Bewegungsbahn bewirkt den Fräsvorgang in einer auf dem Werktisch 9 aufgespannten Materialplatte 11. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Materialplatte 11 mithilfe von Befestigungselementen 12 auf dem Werktisch 9 eingespannt.

[0021] Für einen präzisen Fräsvorgang ist dabei vor Beginn des Fräsvorganges die Kalibrierung des Fräswerkzeuges 5 entscheidend, insbesondere muss die Absolutposition der Fräswerkzeugspitze bekannt sein. Wie bereits erwähnt wurde, kann sich diese Absolutposition im Laufe des Betriebs des Fräswerkzeuges 5 etwa durch Abnutzung oder Austausch des Fräswerkzeuges 5 verändern. Für einen genauen Fräsvorgang ist es allerdings auch erforderlich, die Höhenlage der zu bearbeitenden Oberfläche der auf dem Werktisch 9 gehaltenen Materialplatte 11 zu kennen. Für die in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung sind spezielle Materialplatten 11 vorgesehen, deren Aufbau in den Fig. 2 bis 3 ersichtlich ist. Sie umfassen neben der Materialplattenschicht 11a auch eine Opferplatte 11b, auf der die Materialplattenschicht 11a lösbar befestigt ist, etwa angeklebt ist. Bei der Materialplattenschicht 11a kann es sich um Holz, Kunststoffe, Faserverbundstoffe oder auch Metalle wie Aluminium oder Kupfer handeln. Die Opferplatte schützt den Werktisch 9, falls das Fräswerkzeug 5 so gesteuert wird, dass die Materialplattenschicht 11a durchbrochen wird. Die Höhenlage der zu bearbeitenden Oberfläche entspricht der Summe der Dicke der Materialplattenschicht 11a und der Opferplatte 11b. Diese Gesamtdicke kann der Steuereinrichtung manuell eingegeben werden und ändert sich nicht, sofern stets dieselben Materialplatten 11 verwendet werden.

[0022] Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Materialplatten 11 weisen ferner eine Bohrung 13 auf, deren Zweck anhand der Fig. 2 bis 4 beschrieben wird.

[0023] In den Fig. 2 ist zunächst eine Schnittansicht des Werktisches 9 mit aufgelegter Materialplatte 11 ersichtlich, wobei die Materialplatte 11 so aufgelegt wird, dass die Bohrung 13 auf einem Kalibriertaster 14 zu liegen kommt. Der Kalibriertaster 14 ist im Arbeitsfeld des Werktisches 9 angeordnet und als Bolzen ausgeführt, der in einer Tasterführung 15 vertikal beweglich gelagert ist. In seinem der Werktischoberfläche und dem Fräswerkzeug 5 abgewandten Ende ist der bolzenförmige Kalibriertaster 14 mit einem koaxial angeordneten Anschlagring 16 umhüllt und steht in Anlage mit einem Rollenhebel 17, der wiederum in Anlage mit einem Schalter 19 steht. Der Schalter 19 ist mit einer Kraft beaufschlagt, die in Bezug auf die Fig. 2 nach oben wirkt. Diese Vertikalkraft bildet eine rückstellende Kraft, falls der Kalibriertaster 14 in Richtung des Rollenhebels 17 und des Schalters 19, also in Bezug auf die Fig. 2 bis 4 nach unten, ausgelenkt wird. In diesem Fall bilden der Schalter 19 und der Rollenhebel 17 somit auch gleichzeitig das Rückstellelement für den Kalibriertaster 14. Je nach Stellung des Rollenhebels 17 generiert ein Signalgeber der Schalteinheit 18 ein Schaltsignal.

[0024] In der ersten Position des Kalibriertasters 14 liegt der Drehpunkt der Rolle des Rollenhebels 17 aber nicht auf einer vertikalen Mittelpunktachse des Schalters 19, sondern in horizontaler Richtung versetzt (siehe Fig. 2 und 3). Dadurch überträgt sich eine vom Kalibriertaster 14 auf den Schalter 19 ausgeübte Vertikalkraft nicht zur Gänze auf den Schalter 19, sondern zum Teil auch auf den Hebelarm des Rollenhebels 17, der dadurch geringfügig gebogen wird. Erst bei Verschwenken des Rollenhebels 17 und Erreichen der zweiten Schaltposition kommt der Drehpunkt der Rolle in der Mittelpunktachse des Schalters 19 zu liegen (siehe Fig. 4). In dieser relativen Positionierung ist die Kraftübertragung vom Kalibriertaster 14 auf den Schalter 19 maximal und die Durchbiegung des Hebelarmes bildet sich wieder zurück. Die vom Kalibriertaster 14 auf den Schalter 19 ausgeübte Druckkraft ist daher entlang seines vertikalen Betätigungsweges nicht konstant, sondern veränderlich. Mithilfe des zwischen dem Kalibriertaster 14 und dem Schalter 19 der Schalteinheit 18 angeordneten Rollenhebels 17 kann das Auslösever-halten des Schalters 19 optimiert werden, insbesondere geringfügig verzögert werden, um den Schalter 19 zu schonen.

[0025] Wie in der Fig. 2 ersichtlich ist, nimmt die Bohrung 13 den Kalibriertaster 14 berührungslos auf. Der Kalibriertaster 14 wird somit durch die Materialplatte 11 nicht betätigt. Folglich befindet sich der Kalibriertaster 14 in einer ersten Position, in der der Kalibriertaster 14 die obere Werktischoberfläche überragt und vom Rollenhebel 17 in dieser Position gehalten wird, wobei der Anschlagring 16 an einer unteren Werktischfläche anliegt. Diese erste Position ist mit einer entsprechenden Position des Rollenhebels 17 verbunden.

[0026] Der Kalibriertaster 14 kann aufgrund der Bohrung 13 für einen Kalibriervorgang verwendet werden, wie anhand der Fig. 3 erläutert wird. Hierzu wird das Fräswerkzeug 5 über einen vorgegebenen Kalibriervorgang an die bekannte Stelle des Kalibriertasters 14 verfahren und senkrecht zur Werktischoberfläche abgesenkt. Sobald die Fräswerkzeugspitze den Kalibriertaster 14 kontaktiert (siehe Fig. 3) könnte bereits ein Schaltsignal generiert werden, indem die durch den Berührungskontakt veränderten elektrischen Eigenschaften des durch das Fräswerkzeug 5, den Kalibriertaster 14 und dem Rollenhebel 17 gebildeten Strompfades ausgenutzt werden. Mithilfe des auf diese Weise generierten Schaltsignals wird die vertikale Position der Fräswerkzeugspitze detektiert. Gemeinsam mit der ohnehin bekannten Position der Fräswerkzeugspitze in der x- und y-Richtung ist somit die Absolutposition bekannt.

[0027] Das Schaltsignal könnte aber auch erst bei Verlassen der ersten Position generiert werden, indem durch den Rollenhebel 17 ein elektrischer Kontakt in der Schalteinheit 18 unterbrochen wird. Das Unterbrechen des elektrischen Kontaktes stellt in diesem Fall das Schaltsignal zur Detektion der Absolutposition dar.

[0028] Andererseits könnte auch erst bei Erreichen einer zweiten Position, in der der Kalibriertaster 14 bündig zur Werktischoberfläche oder unterhalb der Werktischoberfläche liegt, ein Schaltsignal generiert werden, indem ein elektrischer Kontakt in der Schalteinheit 18 geschlossen wird. In diesem Fall stellt das Schließen des Kontakts in einer zweiten Position des Kalibriertasters 14 das Schaltsignal zur Detektion der Absolutposition der Fräswerkzeugspitze dar.

[0029] Bei Verwendung einer vorgegebenen Materialplatte 11 mit Bohrung 13 kann jedenfalls die Kalibrierung automatisiert vorgenommen werden, da sowohl die Materialdicke bekannt ist, als auch die Bestimmung der Absolutposition des Fräswerkzeuges 5 automatisch durchgeführt werden kann. Ein manuelles Zutun des Anwenders ist in diesem Fall nicht erforderlich. Dennoch wird ein präziser Fräsvorgang mit einer Genauigkeit von Zehntelmillimeter erreicht, sodass etwa auch Gravuren und dergleichen möglich sind.

[0030] Falls vom Anwender eine unbekannte Materialplatte 11 verwendet wird, ist keine Bohrung 13 vorhanden und der Kalibriertaster 14 wird von der Materialplatte 11 betätigt, wie in der Fig. 4 ersichtlich ist. Der Kalibriertaster 14 nimmt folglich eine zweite Position ein. Hierbei kann entweder aufgrund des Verlassene der ersten Position oder der Einnahme der zweiten Position ein Schaltsignal generiert werden. Falls der Kalibriervorgang inaktiviert ist und das Fräswerkzeug 5 somit nicht zum Kalibriertaster 14 verfahren wurde, kann diese Betätigung des Kalibriertasters 14 wie bereits erwähnt nur auf die Anwesenheit einer unbekannten Materialplatte 11 ohne Bohrung 13 zurückzuführen sein. Diese Detektion einer unbekannten Materialplatte 11 kann für eine entsprechende Änderung der Betriebsbedingungen der Fräsvorrichtung herangezogen werden, insbesondere zur Änderung des Kalibriervorganges. Der Kalibriervorgang ist nun beispielsweise manuell über schrittweises Verfahren des Fräswerkzeuges 5 durchzuführen, bis die Fräswerkzeugspitze die Oberfläche der Materialplatte 11 berührt. Durch manuelle Eingabe der Materialplattendicke ist nun wieder die Absolutposition der Fräswerkzeugspitze bekannt.

[0031] Mithilfe der Erfindung wird somit ein Fräswerkzeug bereitgestellt, das ohne Zutun des Anwenders erkennt, ob eine vorgegebene Materialplatte 11 verwendet wird und dadurch ein vorgegebener Kalibriervorgang angewendet werden kann, wodurch eine vorgegebene Fräsgenauigkeit zuverlässig erreicht werden kann.

Claims (4)

1. Patentansprüche

   1. Fräsvorrichtung mit einem Werktisch (9) und einem Fräswerkzeug (5) zur Bearbeitung einer im Arbeitsfeld des Werktisches (9) gehaltenen Materialplatte (11), wobei das Fräswerkzeug (5) und der Werktisch (9) mithilfe einer Positioniereinrichtung (4, 8, 10) parallel zur Werktischoberfläche sowie senkrecht zur Werktischoberfläche relativ zueinander verfahrbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung einer Absolutposition der Fräswerkzeugspitze ein Kalibriertaster (14) vorgesehen ist, der im Arbeitsfeld des Werktisches (9) angeordnet ist und von einer ersten Position, in der der Kalibriertaster (14) die Werktischoberfläche zumindest teilweise überragt, in eine zweite Position, in der der Kalibriertaster (14) bündig zur Werktischoberfläche oder unterhalb der Werktischoberfläche liegt, beweglich im Werktisch (9) gelagert ist, wobei es sich bei der ersten oder zweiten Position um eine ein Schaltsignal generierende Schaltposition zur Detektion der Absolutposition handelt.
2. 2. Fräsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalibriertaster (14) als ein senkrecht zur Werktischoberfläche beweglich gelagerter Bolzen ausgeführt ist, dessen dem Fräswerkzeug (5) zugewandte Ende in seiner ersten Position die Werktischoberfläche überragt, und dessen dem Fräswerkzeug (5) abgewandte Ende in Anlage mit einem unterhalb des Werktisches (9) angeordneten und das Schaltsignal generierenden Betätigungsorgan einer Schalteinheit (18) steht.
3. 3. Fräsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan als Rollenhebel (17) ausgeführt ist.
4. 4. Fräsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der ersten Position um eine Schaltposition handelt, die bei Verlassen der ersten Position ein Schaltsignal generiert, und bei der zweiten Position um eine Schaltposition, die bei Erreichen der zweiten Position ein Schaltsignal generiert. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen