CN107111295A - 用于数控机床的轴的归位和后续定位的设备和工序 - Google Patents

Abstract

用于数控机床的轴的归位和后续定位的设备，包括：‑运动执行器装置(13)，其可操作地连接至用于移动所述设备的机床工作台的电动机装置；‑控制单元(14)；‑输入/输出单元(15)，其可操作地连接至所述控制单元(14)，用于限定至少一个工作轴，其中，所述设备包括：至少一个切换传感器(12)，其为电感型或电容型；至少一个切换杆(10)，其用于限定借助于所述至少一个切换传感器(12)在所述至少一个工作台上识别出的至少一个切换点(11)，所述切换传感器(12)和切换点(11)是固定的或可动的，所述至少一个切换杆(10)包括用于所述至少一个切换传感器(12)的检测区域，所述区域分享为第一检测部分(18)及第二检测部分(17)和多个保护和紧固区域(16)；和传感器壳体(20)，用于插入、保护和滑动一个或多个切换传感器。

Description

用于数控机床的轴的归位和后续定位的设备和工序

本发明涉及用于计算机数控(CNC)机床的轴的归位和定位的设备。

此外，本发明涉及用于借助于所述设备对CNC机床进行归位和后续定位的工序。特别地，在此适用的范围内，就数控机床而言，意指的是工作中心、铣刀、车床、机械手以及更一般而言的机床，其特征在于借助于计算机系统自动控制和移动它们的部件中的至少一个。

就术语“归位”而言，通常指的是这样一种操作，其特征在于重置数控机床轴的位置以及将其设置至定义为“零点”的位置，以及绝对参考系的定义，其允许检测轴和相应刀具在工作空间内的每个点中的位置、速度和加速度。

更具体而言，用于重置轴位置的所述操作(被称作“归位”)(借此限定出切换点)总是指相对定位，直到所述操作未结束。

然后，当所述切换点借助于上述“归位”操作被限定出时，每个后续轴的定位变为绝对的，并使用增量测量系统来提供运动控制。

在任何情况下，不必使用绝对测量系统。

显而易见的是，所述归位工序的精度和重复性是用于以高精度执行测量和扫描的主要方面，特别有利于因电力故障而造成的系统锁定的情况或者每当需要重复或重新开始中断的操作时，以将它们保存在电子装置(USB、HD、...)上，将它们显示在任何视频装置(平板电脑、智能电话、...)上，借助于外围设备(键盘、鼠标、...)控制它们，分享它们(网络、互联网、...)，修改它们(CAD-CAM软件)以及在同一或其它工作空间中再现它们，而不必手动地找到装置的起始位置。

应用在每个轴上的准确且可靠的归位构造也有利于检测系统的任何最终硬件异常。

根据现有技术，数控机床中的所述归位和后续轴以及相应的刀具定位操作主要借助于机械传感器实现，所述机械传感器基于用作参考系的轴的终点位置点工作。

在这个方向上，文献US 4225 928A描述了一种借助于机械型传感器对CNC机床的轴进行定位的设备。

然而，由于所述设备的明显结构限制，应指出的是，借助于机械传感器进行的轴定位操作必然导致相当高的位置误差，使得有必要使用第二传感器来修正所述位置误差。

考虑到这一点，显而易见的是，所述公知设备必然具有相当复杂的结构并且维护不简单。

另一方面，对于所述公知设备的以上提及的结构特征，需要相当长的计时来进行轴定位操作，并且并非总是可以获得显著的精度和重复水平。

用于数控机床的轴的重置和定位工序的设备还从以下专利文献中公知：

-1995年10月10日提交的US6076953A，题为“Digitizing Probe”，

-2004年2月24日提交的GB2411475B，题为“Position detecting system”，

-2012年4月5日提交的EP2647477A1，题为“Device for error correction forCNC machines”。

所述设备的附加缺点还在于以下事实，即机械冲程终点传感器暴露于相当快的劣化，原因是所使用的构造材料的和部件的磨损。

另一方面，所述公知设备中使用来控制加工以及用于轴和相应刀具(更一般而言，设备的移动零部件)的定位的传感器暴露于相当大的应力，快速磨损和污物，例如由加工残留物或润滑冷却剂确定的。

本发明自前述缺点的概念起旨在提供解决方案。

本发明的一个目的提供一种用于数控机床(CNC)的轴的归位和后续定位的设备，其允许以相当短的计时来获得高精度。

本发明的另一目的是提供一种如所示出的设备，其允许实现所述操作的显著重复水平。

本发明的另一目的是提供一种如所说明的设备，其能够为传感器提供足够的保护，来克服电磁噪音、振动、冲击、灰尘、污物、加工残留物和湿气，从而保持机床的功能和操作。

本发明的另一目的是提供一种如所提到的设备，其允许基本上防止工作空间受到机械传感器所需的阻碍。

本发明的另一目的是提供一种如所述的设备，其具有高灵活水平，从而允许在相同机床内实现轻松地检测位移，执行计数操作等。

另一方面，本发明的一个目的是一种如所说明的设备，其具有相当简单的结构，维护容易并且成本相对较低。

另外，本发明的一个目的是提供一种用于借助于前述设备对数控机床的轴进行归位和后续定位的工序。

鉴于这些目的，本发明提供一种用于数控机床的轴的归位和后续定位的设备和工序，其本质特征形成如权利要求1所述的主题。

本发明的再一些有利特征在从属权利要求2-15中描述。

独立权利要求16涉及借助于前述设备对数控机床的轴进行归位和后续定位的工序。

前述权利要求旨在全面地包含在本文中。

本发明将从以下参考附图进行的详细描述中变得更加清楚，所述附图纯粹通过非限制性示例提供，其中：

-图1示出了用于数控机床的轴的归位和后续定位的设备的第一优选实施例；

-图2示出了图1的设备的切换杆的一实施例的等距截面图(2a)以及切换杆的构造详情(2b)；

-图3示出了切换杆的再一实施例的详情；

-图4示出了传感器壳体的优选实施例，等距视图为(4a)，前截面为(4b)，且横截面为(4c)；

-图5示出了用于工作轴的归位和后续定位的工序中涉及的要素的示意图；

-图6a和6b示意性地示出了通过本发明中描述的设备对数控机床的X轴的归位和后续定位工序的相应实施例。

参考上述附图，下面描述本发明的用于数控机床的轴的归位和后续定位的设备的第一及第二实施例。

现有技术的所述设备包括：

-运动执行器装置13，其可操作地连接至用于移动所述设备的工作台的电动机装置，

-控制单元14，

-输入/输出单元15，其可操作地连接至所述控制单元14，用于限定至少一个工作轴。

有利地，根据本发明，所述设备包括：至少一个切换传感器12、21、22(电感型或电容型)；至少一个切换杆10、30，其用于限定借助于所述至少一个切换传感器12、21、22在所述至少一个工作台上识别出的至少一个切换点11、34，所述切换传感器12、21、22和切换点11、34是固定的或可动的，所述至少一个切换杆10、30包括用于所述至少一个切换传感器12、21、22的检测区域，所述区域分享为第一检测部分18、31及第二检测部分17、32和多个保护和紧固区域16；和传感器壳体20，用于插入、保护和滑动一个或多个切换传感器。

这样，借助于由用于至少一个轴的所述至少一个传感器12、21、22发出的信号的高转换频率，以及所述至少一个传感器12、21、22的高可靠性水平，其在没有接触的情况下操作并且基本上免疫于电磁噪音、振动、冲击、灰尘、污物、加工残留物、和潮湿环境，所述至少一个轴的归位和定位以高水平的精度和重复性得以完成。

便利地，在所示实施例(图2a和2b)中，所述切换杆10具有限定出所述第二检测部段17的凹槽。

还应指出的是，使用所述至少一个切换传感器12、21、22(电感型或电容型)允许合理地减小工作空间内的整体空间，从而允许从通过所述至少一个近程传感器的信号切换所识别的已知点开始，借助于软件工具执行冲程终点限定操作，从而修复现有技术的缺点。

根据本发明，因此解决了现有技术的缺点。根据本发明，可以使用电感型或电容型的任何类型的近程传感器。

优选地，所述至少一个传感器12、21、22(电感型或电容型)是NC型传感器(即传感器能够连续地发出信号，并中断信号，如果定位成与金属物体处于最小距离的话)，或者NO型(即在定位成与金属物体处于最小距离时发出信号并在移动离开时中断信号的传感器)；所述传感器在所要求的设备中以不同形状、尺寸、材料使用，取决于工业应用的需求和工作环境的特点。

根据所选择的传感器类型，可以改变取向、强度、频率、阻碍和检测表面精度。

所述至少一个切换点11、34是个体化在所述轴上的已知点，并且表示一个点，在这里所述至少一个切换传感器12、21、22改变其状态，从而允许检测该点的坐标并将之设置为用于所述轴的基准。

现在参考图2a和2b，它们分别示出了切换杆的所述第一优选实施例的等距截面图(图2a)和切换杆10的附加构造细节(图2b)。

便利地，在所示实施例中(此外还参考图1)，切换杆10由铁磁性材料制成，包括所述保护和紧固区域16和所述第一检测部段18及第二检测部段17。在该情况下，切换点11被限定在一点，此处所述至少一个切换传感器12改变其状态。

切换点11对应于部段17和18之间的连接点。

另一方面，借助于使用电感型或电容型近程传感器(其能够在它们充分靠近铁磁性表面或具有介电性能的材料时闭合电路，能够提供可测量的信号)，为每个轴限定出绝对基准点，其总是允许精确地了解轴以及工作台在空间中的位置。

在一变型(未示出)中，所述至少一个切换杆由介电材料制成，并且包括所述保护和紧固区域和所述第一及第二检测部段。

作为一个示例，所述介电材料可为聚合材料、木材、纸张、玻璃或可借助于电容传感器检测到的任何其它类型的材料。有利地，所述切换杆可由柔性介电材料(例如柔性聚合材料)制成。

有利地，根据发明，所述第一检测部段18及第二检测部段17可由不同的材料制成，根据需要而定。便利地，根据一未示出的实施例，所述切换点可被适当地移动，而不需要更换切换杆。

在本发明的设备的一实施例(未示出)中，所述切换杆基本上为圆形形状。

另一方面，在本发明的再一实施例(未示出)中，切换杆包括由不同材料制成的多个层，根据方便性选择。

应指出的是，多层结构的存在允许同时使用多个电感型近程传感器。

便利地，根据本发明的本实施例，所述部段17和18是相邻的，具有不同的高度并且它们的垂直于所述至少一个传感器12的检测轴的表面相对于所述至少一个传感器12的检测轴以垂直方式安装。

在本发明的本实施例中：

-垂直于所述至少一个传感器12的检测轴的所述第一部段18的表面与所述至少一个传感器12的距离小于所述至少一个传感器12的最大检测距离；

-垂直于所述至少一个传感器12的检测轴的部段17的表面与垂直于所述至少一个传感器12的检测轴的部段18的表面之间的高度差异优选为至少5mm。

垂直于所述至少一个传感器12的检测轴的部段17的表面与所述至少一个切换传感器之间的距离为至少7mm。

另一方面，应指出的是，垂直于所述至少一个传感器12的检测轴的部段18的所述表面被检测到，而相对于所述至少一个传感器12处于更远端处的部段17的表面未被检测到。

显然可以理解的是，上述距离和尺寸(参考该实施例指示的)应被认为是纯粹作为示例，因此不限制性的，因为可便利地使用不同的参数，取决于所使用的切换传感器的类型及其构造特征。

如前面指出的，所述切换杆10包括所述保护和紧固区域16，功能是保护所述至少一个切换传感器12免受污物。所述保护和紧固区域16不被所述至少一个传感器12检测。

所述保护区域还被使用来为了简化同一切换杆10的安装，进一步比起为了固定保护盖19。

除了防止污物和外来媒介之外，所述保护盖19能被轻松地移除，这允许对设备快速维修操作的性能，而不必执行平行校准。优选地，所述切换杆10借助于设置在交叉工作台上的凹槽相对于工作台固定，而无需机床的任何结构修改。

在该实施例中，所述切换杆10具有的最小长度等于轴的冲程长度；出于美学原因和为了方便组装，所述杆优选以它所安装在其上的轴的相同长度L做成。

例如，切换杆10的长度等于轴冲程长度，并且材料是铝ANTICORODAL(6060T6)。

这允许实现有利的技术效果，据此在必要时能完全自主地执行机床的“零位置”的计算。

图3示出了本发明的第二实施例，其中切换杆30没有凹槽，并且同时它的特征在于具有不同铁磁特性的多种材料，所述材料可能以多层形式存在。

本发明的所述第二实施例的与所述第一实施例(以它为参考)相同的其它结构特征这里不做进一步的描述。更具体而言，根据本实施例，所述切换杆30由多种材料制成，每一种材料都有其自身的铁磁特性，所述切换杆包括第一材料部段31、第二材料部段32、接触表面33、切换点34、保护和支撑材料部段35，部段31和32的厚度为1-10mm。

在切换杆30中，所述至少一个切换传感器36的切换在切换点34处进行，经由具有不同铁磁特性的接触表面33和所述材料，通过材料部段31与材料部段32的接触获得。

部段31和32的厚度优选为1mm-10mm，取决于使用环境和材料类型。

切换传感器36的类型影响以上所述材料、它们的量和厚度的选择。

在切换杆30的一个实施例中，所述至少一个切换传感器36优选为电感型近程传感器。

切换杆30的特征在于再一部段35，其具有支撑部段31和32的功能，以及保护所述至少一个切换传感器36的功能。

部段35的材料可以相同于部段31或32的材料之一，或者它也可不同于两者。

图4a、4b和4c示出了本发明的设备的传感器壳体20的优选实施例。

所述传感器壳体20可以容纳一个或多个切换传感器，此外本发明的设备中可以存在多个传感器壳体20。

在前述图4a～4c中所示的实施例中，所述传感器壳体20包括两个电感型传感器21、22，传感器21沿着工作轴Y操作，而传感器22沿着轴X操作。

在所述实施例中，传感器22是固定的并在运动中的切换杆10上切换，而传感器21是可动的，并在固定切换点处切换。

在变型中，传感器22是可动的并在固定切换点处切换，而传感器21是固定的并在运动中的切换杆10上切换。

所描述的内容特别地且便利地在设置有X-Y交叉工作台的数控工作中心方面得到应用。

传感器21和22插入在传感器壳体20中获得的专用孔23中，所述孔具有螺纹；传感器位置通过拧紧或拧松的旋转运动向上和向下得到调节。

该调节允许相对于切换点提升和降低传感器的高度。

所述传感器壳体20进一步包括接线元件24和25，其将传感器连接至控制单元14和输入/输出单元15。

传感器壳体20借助于安装点26相对于工作台固定。

具体而言，图4c中的截面示出了传感器壳体20的详情，其容纳有切换传感器21、22和接线元件24和25。

在所述传感器壳体20上方，设置有所述切换杆10，被保护盖36保护着。

传感器壳体20包括第一部分28并在第二部分27内滑动，所述第二部分27的厚度大于所述第一部分28(见图4c)。

所述优选实施例允许电感型传感器22相对于检测部段17和18沿平行方向滑动，所述电感型传感器22被包括在传感器壳体20中并包括所述第一部分28(图4c)。

传感器壳体20保护切换传感器免受污物，简化传感器的组装并减小数控机床中的空间。

在所述传感器壳体的一个实施例中，传感器21和22的保持暴露并执行测量的端部由非铁磁性材料保护。

有利地，所述传感器壳体20设置有接线元件24和25和旋拧装置23，用以调节每个传感器21和22的位置；因此电感型切换传感器22通过拧紧或拧松来得到调节，在距表面18小于5mm的距离处，距所述表面优选小于或等于3mm。在本发明的另一实施例(未示出)中，所述传感器壳体(相应地所述至少一个切换传感器)包括处于无线模式的接收/发送装置，用于与所述控制单元(相应地所述输入/输出单元)操作互动。

具体而言，这允许克服与接线或不同物理连接的存在相关的缺点。

在本发明的再一实施例(未示出)中，所述控制单元相应地所述输入/输出控制单元可被包括在所述传感器壳体中。图5示出了轴的归位和定位工序中涉及的元件的示意图。

参考前述附图，根据本发明，限定出被包括在用于数控机床的轴的定位的设备中的以下元件：

-100：工作台的机动化工作空间；

-200：控制单元；

-300：输入/输出单元；

-101：运动的电感型传感器或切换点；

-102：固定的电感型传感器或切换点；

-104：输入/输出单元所限定出的左冲程终点；

-105：输入/输出单元所限定出的右冲程终点；

-106：硬件所限定出的左冲程终点；

-107：硬件所限定出的右冲程终点；

-108：用于移动工作台130的物理左极限；

-109：用于移动工作台130的物理右极限；

-110：机床的安全区域的左侧极限；

-111：机床的安全区域的右侧极限；

-区域1：定位点101可行的区域；

-区域2：定位点102可行的区域；

-区域3：界定出处于运动中的工作台130的运动极限内的点的区域，由点108和109界定出；

-区域4：包括处于工作台130的运动区域外的安全点的区域，相应地由点108、110、109和111界定出；

-120：机动化工作台的位移，其借助于输入/输出单元呈现；

-130：工作台长度；

-140：点102的位置值，先验已知；

-150：相对于点102的右冲程终点的位置。位置值借助于输入/输出单元限定出；

-160：相对于点102的左冲程终点的位置。位置借助于输入/输出单元限定出；

-170：区域1与区域2之间的空间，尺寸小于10mm，优选尺寸为2-3mm，取决于所使用的电感型传感器的探测能力。

点X(“重置”或“归位”)或X(Z)定义为切换电感信号时的轴的重置点。

有利地，所述控制单元14包括：

-电动机驱动器，

-电动机控制板，借助于脉冲串信号和模拟信号，

-FPGA板。

具体而言，所述控制单元接收来自所有切换传感器的数据，必要时执行数据处理，并将数据传输至输入/输出单元15。

所述运动执行器13包括用以移动工作台的电动机，例如步进/无刷/DC/AC电动机。

输入/输出单元15包括基于计算机的“运动控制系统”，其处理高达九个明确地限定出运动定律的内插轴。

所述计算机系统与ISO代码兼容，并允许执行模拟和实时操作，以便控制电动机参数，其包括：

-信号的适当频率，

-梯形速度和加速度曲线，

-轴运动校准，

-间隙误差补偿。

输入/输出单元15监测运动执行器装置13的反馈和误差信号。

有利地，上述设备包括使用由近程传感器发出的信号的切换杆，所述近程传感器具有不同的形状和尺寸，取决于所应用的归位工序、传感器的类型、工作台/工具的定位和控制。

在执行了“归位”工序之后，可以通过空间中的物体的精确和受控移动以及生成其它可检测的表面，例如通过涂料喷雾，来开始以相似的电感型或电容型近程传感器，在不存在接触和辐射的情况下，扫描和检测物体的存在。

用于借助于所描述设备对数控机床的轴进行归位和后续定位的工序

以下描述用于借助于所描述设备(图6a和图6b)对数控机床的轴进行归位和后续定位的工序的一个实施例。

所述工序包括以下步骤：

-检测所述至少一个传感器22与相对于所述至少一个传感器22的检测轴垂直的切换杆10的部段18的表面之间是否存在接触，

-快速移动工作台，直到失去/再次找到所述至少一个传感器22与相对于所述至少一个传感器22的检测轴垂直的部段18的表面的接触；

-沿与在先方向相反的方向慢速移动工作台，直到再次找到/失去所述至少一个传感器22与相对于所述至少一个传感器22的检测轴垂直的部段18的表面的接触，

-沿与在先方向相反的方向慢速移动工作台，直到失去/再次找到所述至少一个传感器22与相对于所述至少一个传感器22的检测轴垂直的部段18的表面的接触；

-保存切换点11的坐标；

-根据检测到的切换点11设置所述工作台的左冲程终点和右冲程终点，

-将所述工作台定位在预定工作区域中。

应指出的是，可通过恰当选择切换点来最大限度地减少归位之前的定位步骤。

另外，从归位开始，借助于软件工具限定每个个体轴的左右冲程终点的可能性允许根据便利性实现可调节工作区域内的绝对定位，而不必对设备做出任何硬件修改。

在本发明的一个优选实施例中，数控机床的轴的所述归位工序和后续定位，提供的是所述位移X(Z)借助于电感型传感器102的电感信号切换来得到检测到，其特征在于磁场的变化。

电感型传感器102的信号(传感器中的感应电流的非常快速的波动)被传输至通过电缆连接至传感器的控制单元200。控制单元将信息发送至输入/输出单元300，其在视频屏幕上实时显示信号的获取值和波动。

当进行切换时，归位点是X(Z)＝101＝102。

归位点在机床的安全区域内的位置取决于若干因素；作为一个示例(因此不是穷举)，这里列出了一部分所述因素：

-机床的几何结构，旨在作为阻碍，便于组装、设计、安全和接线；

-参考机床的轴的移动区域的内部和外部阻碍。在定位系统的一个实施例中，使用了延伸件来将所述阻碍从区域3移动至区域4；

-加工操作的归位和定位的时间优化。在引入切换杆的情况下，整体计时减少。另外，根据所考虑的轴的概率分布，可通过将机床的零点定位在加工操作发生数量做多之点处来减少整体计时；

-需要避免碰撞。在一些轴中，切换点的选择显著地影响安全。在本发明的一个具体实施例中，Z轴的归位通过向上移动完成，以避免与安装在工作台上的物体的潜在碰撞，并且其尺寸可以是未知的。在该实施例中，不设置切换杆，原因是在研究切换点的步骤期间发生的运动反转所造成的潜在安全问题。

在一优选实施例中，归位工序从Z轴开始进行。根据本发明，所述工序允许以高精度限定并在视频屏幕上显示每个数控机床的工作区域--1D、2D或3D--，从而允许通过若干构造来设置机床的“零位置”，由此通过软件工具限定冲程终点，何处内插位置的3D空间，每个轴的速度和扭矩，包括主轴的旋转速度。

在归位工序的一个实施例中，传感器切换其状态的点位于轴冲程的中部，从而提供所述致动，归位计时的减半。

本发明已经被描述为了示意目的，而不是限制目的，预期的是本领域的技术人员可以做出变型和/或修改，这不会背离如由所附权利要求书限定的相对保护领域。

从上述可以看出，用于数控机床(CNC)的轴的归位和后续定位的所述设备允许以相当短的计时来获得高精度。

此外，如所示的所述设备允许实现所述操作的显著重复水平。

此外，如所说明的所述设备能够为传感器提供足够的保护，来克服电磁噪音、振动、冲击、灰尘、污物、加工残留物和湿气，从而保持机床的功能和操作。另外，如所提到的所述设备允许基本上防止工作空间受到机械传感器所需的阻碍。

此外，如所述的所述设备具有高灵活水平，从而允许在相同机床内实现轻松地检测位移，执行计数操作等。

另一方面，如所说明的所述设备具有相当简单的结构，维护容易并且成本相对较低。

另外，本发明进一步提供用于借助于前述设备对数控机床的轴进行归位和后续定位的工序。

从上述可以清楚地看出，本发明允许以简单且有效的方式实现简介部分中给出的目的。

Claims (16)

1.用于数控机床的轴的归位和后续定位的设备，包括：

-运动执行器装置(13)，其可操作地连接至用于移动所述设备的机床工作台的电动机装置；

-控制单元(14)，

-输入/输出单元(15)，其可操作地连接至所述控制单元(14)，用于限定至少一个工作轴，

所述设备的特征在于，它包括：至少一个切换传感器(12、21、22)，其为电感型或电容型；至少一个切换杆(10、30)，其用于限定借助于所述至少一个切换传感器(12、21、22)在所述至少一个工作台上识别出的至少一个切换点(11、34)，所述切换传感器(12、21、22)和切换点(11、34)是固定的或可动的，所述至少一个切换杆(10、30)包括用于所述至少一个切换传感器(12、21、22)的检测区域，所述区域分享为第一检测部分(18、31)及第二检测部分(17、32)和多个保护和紧固区域(16)；和传感器壳体(20)，用于插入、保护和滑动一个或多个切换传感器，

从而借助于由用于至少一个轴的所述至少一个传感器(12、21、22)发出的信号的高转换频率，以及所述至少一个传感器(12、21、22)的高可靠性水平，其在没有接触的情况下操作并且基本上免疫于电磁噪音、振动、冲击、灰尘、污物、加工残留物、和潮湿环境，所述至少一个轴的归位和定位以高水平的精度和重复性得以完成。

2.根据权利要求1和/或2所述的设备，其特征在于，所述切换杆(10)包括限定出所述检测部段(17)的凹槽。

3.根据权利要求1和/或2所述的设备，其特征在于，所述至少一个切换杆(10)由铁磁性材料制成，并且包括所述保护和紧固区域(16)和所述第一检测部段(18)及第二检测部段(17)。

4.根据权利要求1和/或2所述的设备，其特征在于，所述至少一个切换杆由介电材料制成，并且包括所述保护和紧固区域和所述第一检测部段及第二检测部段。

5.根据前述权利要求中任一项或多项所述的设备，其特征在于，所述第一检测部段(18)及第二检测部段(17)由不同材料制成。

6.根据前述权利要求中任一项或多项所述的设备，其特征在于，所述切换杆具有基本上圆形的形状。

7.根据前述权利要求中任一项或多项所述的设备，其特征在于，所述切换杆包括由不同材料制成的多个层。

8.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述切换杆由柔性介电材料制成。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述部段(17)和(18)是相邻的，具有不同的高度，并且它们垂直于所述至少一个传感器(12)的检测轴的相对表面相对于所述至少一个传感器(12)的检测轴以垂直方式安装。

10.根据前述权利要求中任一项或多项所述的设备，其特征在于，所述至少一个切换传感器(12)相对于垂直于所述至少一个传感器(12)的检测轴的所述第一检测部段(18)的表面之间的距离小于所述至少一个传感器(12)的最大检测距离。

11.根据权利要求1-3中任一项或多项所述的设备，其特征在于，所述至少一个切换杆(30)由多种材料制成，每种材料具有恰当的铁磁特性，所述切换杆包括第一材料部段(31)、第二材料部段(32)、接触表面(33)、切换点(34)、保护和支撑材料部段(35)，部段(31)和(32)的厚度为1-10mm。

12.根据前述权利要求中任一项或多项所述的设备，其特征在于，所述切换杆(10、30)的最小长度等于它安装在其上的工作台的冲程。

13.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述传感器壳体(20)包括接线装置(24)和(25)以及旋拧装置(23)，用于调节每个传感器(21)和(22)的位置。

14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述传感器壳体及所述至少一个切换传感器包括无线接收/发送装置，用于分别相对于所述控制单元及所述输入/输出单元的操作互动。

15.根据前述权利要求中任一项或多项所述的设备，其中，所述控制单元(14)包括：

-电动机驱动器，

-电动机控制板，借助于脉冲串信号和模拟信号，

-FPGA板，

所述控制单元的特征在于，它接收来自所有切换传感器(12)的数据，必要时执行数据处理，并将数据传输至输入/输出单元(15)。

16.借助于根据前述权利要求中任一项或多项所述的设备对数控机床的轴进行归位和后续定位的工序，其特征在于，它包括以下步骤：

-检测所述至少一个传感器(22)与相对于所述至少一个传感器(22)的检测轴垂直的切换杆(10)的部段(18)的表面之间是否存在接触，

-快速移动工作台，直到失去/再次找到所述至少一个传感器(22)与相对于所述至少一个传感器(22)的检测轴垂直的部段(18)的表面的接触，

-沿与在先方向相反的方向慢速移动工作台，直到再次找到/失去所述至少一个传感器(22)与相对于所述至少一个传感器(22)的检测轴垂直的部段(18)的表面的接触，

-沿与在先方向相反的方向慢速移动工作台，直到失去/再次找到所述至少一个传感器(22)与相对于所述至少一个传感器(22)的检测轴垂直的部段(18)的表面的接触，

-保存切换点(11)的坐标，

-根据检测到的切换点(11)设置所述工作台的左冲程终点和右冲程终点，

-将所述工作台定位在预定工作区域中。