DE102006024676A1

DE102006024676A1 - Workpiece electro-chemical processing device, has distance measuring unit comprising generator for producing processing signal, and evaluation unit determining distance between electrode and workpiece based on carrier signal

Info

Publication number: DE102006024676A1
Application number: DE200610024676
Authority: DE
Inventors: Gerhard Moeckl; Frank Dallinger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-11-29

Abstract

The device (1) has a distance measuring unit (2) comprising a generator (3) with a signal formation unit (4) for producing a processing signal (B). Another signal formation unit (6) produces a carrier signal (T). A modulation unit (7) modulates the carrier signal on the processing signal in order to produce an operating signal (BT). An evaluation unit (8) determines a distance (A) between an electrode (13) and a workpiece (14) based on the carrier signal. An independent claim is also included for a method for determining a distance between an electrode and a workpiece.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken sowie ein Verfahren zur Ermittlung eines Abstandes zwischen einer Elektrode und einem Werkstück.The The present invention relates to a device for electrochemical Machining of workpieces and a method for determining a distance between a Electrode and a workpiece.

Vorrichtungen zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Bei der elektrochemischen Bearbeitung wird eine Elektrode in einem Elektrolyten mit einem definierten Abstand zu einem Werkstück angeordnet und dann elektrisch bestromt. Üblicherweise wird am Werkstück Material abgetragen, so dass das Werkstück als Anode geschaltet wird und die Elektrode als Kathode geschaltet wird. Um hierbei zu verhindern, dass sich abgetragenes Material an der Elektrode ansetzt, wird eine Strömung zwischen Elektrolyt und Werkstück vorgesehen. Bei der elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken ist dabei der Abstand zwischen dem Werkstück und der Elektrode die hauptsächlich prozessbestimmende Größe. Von daher ist es notwendig, vor Beginn der Bearbeitung den Abstand zwischen Werkstück und Elektrode zu bestimmen. Ferner wäre es auch wünschenswert, während der Bearbeitung den Abstand zwischen Elektrode und Werkstück zu wissen, um eine möglichst genaue Bearbeitung des Werkstücks zu ermöglichen. Während der Bearbeitung ändert sich jedoch der Abstand durch den fortschreitenden Materialabtrag.devices for electrochemical machining of workpieces are known in the art known in different embodiments. In the electrochemical Machining becomes an electrode in an electrolyte with a defined distance to a workpiece arranged and then electrically energized. Usually gets on the workpiece Material removed, so that the workpiece is switched as an anode and the electrode is switched as a cathode. To prevent this from happening Ablated material attaches to the electrode, a flow between Electrolyte and workpiece intended. In the electrochemical machining of workpieces is while the distance between the workpiece and the electrode mainly process-determining Size. From therefore, it is necessary to set the distance between workpiece and electrode to determine. Furthermore, it would also be desirable while the machining to know the distance between the electrode and the workpiece one as possible precise machining of the workpiece to enable. During the Editing changes However, the distance due to the progressive material removal.

Bei einem bisher bekannten Verfahren zur Bestimmung des Abstands zwischen Elektrode und Werkstück wurde bisher die Elektrode so lange vorgefahren, bis sie das Werkstück berührt. Anschließend wurde die Elektrode einen definierten Weg vom Werkstück wieder zurückgefahren, so dass dieser definierte Weg den Abstand vor der Bearbeitung definierte.at a previously known method for determining the distance between Electrode and workpiece Previously, the electrode was driven forward until it touches the workpiece. Subsequently was the electrode retracted back a defined path from the workpiece, so that this defined path defined the distance before machining.

Dieses Verfahren ist jedoch nicht geeignet, während der Bearbeitung einen Abstand zu bestimmen.This However, method is not suitable while editing a Distance to be determined.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass sie eine Abstandsmesseinrichtung zum Messen eines Abstandes zwischen einer Elektrode und einem Werkstück aufweist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dabei den Abstand sowohl vor als auch während der Bearbeitung und auch nach der Bearbeitung bestimmen. Dabei weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen einfachen Aufbau auf und kann kostengünstig bereitgestellt werden. Erfindungsgemäß kann somit eine verbesserte Prozessregelung vorgenommen werden, da während des Bearbeitungsprozesses der Abstand zwischen Elektrode und Werkstück laufend bestimmt werden kann und somit zur Prozessregelung verwendet werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Abstandsmesseinrichtung einen Generator umfasst, welcher eine erste Signalformungseinrichtung zur Erzeugung eines Bearbeitungssignals und einen Verstärker aufweist. Ferner umfasst die Abstandsmesseinrichtung eine zweite Signalformungseinrichtung zur Erzeugung eines Trägersignals und eine Modulationseinrichtung, um das Trägersignal auf das Bearbeitungssignal aufzumodulieren. Das mit dem Trägersignal aufmodulierte Bearbeitungssignal wird dann als Arbeitssignal zur Durchführung des Prozesses verwendet. Ferner umfasst die Abstandsmesseinrichtung eine Auswerteinheit, um einen Abstand zwischen der Elektrode und dem Werkstück basierend auf dem Trägersignal zu bestimmen. Durch das auf das Bearbeitungssignal aufmodulierte Trägersignal ist es somit möglich, während der Bearbeitung den Abstand zwischen Elektrode und Werkstück zu bestimmen. Ferner ist es auch möglich, den Abstand zwischen Elektrode und Werkstück vor der eigentlichen Bearbeitung zu bestimmen, da das Trägersignal auch dann auf das Bearbeitungssignal aufmoduliert werden kann, wenn das Bearbeitungssignal Null ist. Somit kann eine sichere Abstandsbestimmung sowohl vor als auch während des Bearbeitungsprozesses durchgeführt werden.The inventive device for the electrochemical machining of workpieces with the characteristics of Claim 1, on the other hand, has the advantage that it a distance measuring device for measuring a distance between an electrode and a workpiece having. The device according to the invention can be the distance both before and during processing and also determine after processing. In this case, the device according to the invention a simple structure and can be provided inexpensively. Thus, according to the invention an improved process control will be made during the Machining process, the distance between electrode and workpiece running can be determined and thus used for process control can. This is inventively characterized achieved that the distance measuring device comprises a generator, which a first signal-shaping device for generating a Processing signal and has an amplifier. Further includes the distance measuring device a second signal shaping device for generating a carrier signal and a modulation means for applying the carrier signal to the processing signal modulate. That with the carrier signal modulated processing signal is then used as a working signal execution used in the process. Furthermore, the distance measuring device comprises an evaluation unit to a distance between the electrode and the workpiece based on the carrier signal to determine. By modulated on the processing signal carrier signal is it thus possible while the machining to determine the distance between the electrode and the workpiece. It is also possible the distance between electrode and workpiece before the actual processing to determine, since the carrier signal can be modulated onto the processing signal even if the processing signal is zero. Thus, a safe distance determination both before and during the Machining process performed become.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The under claims show preferred developments of the invention.

Vorzugsweise ist die Modulationseinrichtung zwischen der ersten Signalformeinrichtung und dem Verstärker angeordnet. Hierdurch ist es möglich, dass das Bearbeitungssignal, mit dem aufmodulierten Trägersignal verstärkt wird. Dadurch kann eine sehr genaue Bestimmung des Abstandes erfolgen.Preferably is the modulation device between the first signal shaping device and the amplifier arranged. This makes it possible that the processing signal, with the modulated carrier signal reinforced becomes. This allows a very accurate determination of the distance.

Vorzugsweise weist das Trägersignal eine hohe Frequenz auf. Der Gleichanteil ist dabei idealerweise Null. Hierdurch ist zum einen sichergestellt, dass vor dem eigentlichen Beginn des Prozesses, d.h. wenn kein Bearbeitungssignal erzeugt wird, aufgrund des Trägersignals kein Materialabtrag auftritt und während des Prozesses keine Änderung des Materialabtrages in Bezug zum Bearbeitungssignal auftritt. Weiterhin kann dadurch sichergestellt werden, dass das Trägersignal, welches zur Auswertung im Stromkreis nach dem Werkstück entnommen wird, einfach aufgefunden wird.Preferably indicates the carrier signal a high frequency. The DC component is ideally Zero. This ensures, on the one hand, that before the actual Beginning of the process, i. if no processing signal is generated is due to the carrier signal no material removal occurs and no change during the process the material removal in relation to the processing signal occurs. Farther can be ensured that the carrier signal, which for evaluation in Circuit after the workpiece is found, is easily found.

Weiter bevorzugt ist das Trägersignal sinusförmig. Hierdurch kann das Trägersignal besonders einfach bereitgestellt werden.Further preferred is the carrier signal sinusoidal. This allows the carrier signal particularly easy to be provided.

Vorzugsweise ist das Trägersignal ein Spannungssignal oder ein Stromsignal. Die Auswerteeinheit ist dabei ferner derart ausgebildet, dass sie bei einem Spannungssignal als Trägersignal eine Auswertung des Stroms vornimmt und bei einem Stromsignal als Trägersignal eine Auswertung der Spannung durchführt.Preferably is the carrier signal a voltage signal or a current signal. The evaluation unit is further configured such that they at a voltage signal as a carrier signal performs an evaluation of the current and a current signal as carrier signal performs an evaluation of the voltage.

Weiter bevorzugt umfasst die Auswerteeinheit einen Speicher, in welchem Vergleichswerte gespeichert sind, und einen Abstandswert wird anhand eines Vergleichs eines erfassten Werts basierend auf dem Trägersignal und einem gespeicherten Wert ermittelt. Alternativ umfasst die Auswerteeinheit eine digitale Recheneinheit oder einen analogen Vierpol, der eine Umskalierung des Messwerts zum Abstandswert vornimmt.Further Preferably, the evaluation unit comprises a memory in which Comparison values are stored, and a distance value is determined by a Comparing a detected value based on the carrier signal and a stored value. Alternatively, the evaluation unit comprises a digital arithmetic unit or an analog quadrupole, the one Rescaling the measured value to the distance value.

Um eine möglichst exakte Abstandsbestimmung zu ermöglichen, berücksichtigt die Abstandsmesseinrichtung zur Bestimmung des Abstandswerts weitere Prozessgrößen der elektrochemischen Bearbeitung, insbesondere die Prozessgrößen Temperatur des Elektrolyten und/oder Fließgeschwindigkeit des Elektrolyten und/oder Leitfähigkeit des Elektrolyten.Around one possible to allow exact distance determination considered the distance measuring device for determining the distance value further Process variables of electrochemical machining, in particular the process variables temperature of the electrolyte and / or flow rate of the Electrolytes and / or conductivity of the electrolyte.

Um eine noch genauere Bestimmung des Abstands zwischen Werkstück und Elektrode zu ermöglichen, ist die zweite Signalformungseinrichtung derart ausgelegt, dass sie ein erstes Trägersignal und ein zweites Trägersignal erzeugt. Dadurch kann der Abstand anhand von zwei Trägersignalen bestimmt werden. Es sei angemerkt, dass es weiterhin möglich ist, auch eine Vielzahl von Signalen auf dem Bearbeitungssignal aufzumodulieren, um die Abstandsbestimmung anhand einer Vielzahl von Trägersignalen durchzuführen.Around an even more accurate determination of the distance between the workpiece and the electrode to enable the second signal-shaping device is designed such that they are a first carrier signal and a second carrier signal generated. This allows the distance based on two carrier signals be determined. It should be noted that it is still possible also to modulate a multiplicity of signals on the processing signal, to determine the distance based on a variety of carrier signals perform.

Weiter bevorzugt umfasst die Auswerteeinheit einen Filter und/oder eine Amplitudenauswertung. Auch hierdurch kann eine verbesserte und genauere Abstandsbestimmung durchgeführt werden. Insbesondere dient dies der Gewinnung eines analogen Messsignals.Further Preferably, the evaluation unit comprises a filter and / or a Amplitude evaluation. This can also be an improved and more accurate Distance determination performed become. In particular, this serves to obtain an analog measurement signal.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung eines Abstandes zwischen einer Elektrode und einem Werkstück bei einem elektrochemischen Bearbeitungsprozess hat somit den Vorteil, dass sowohl vor als auch während des Prozesses eine Abstandsbestimmung möglich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei die Schritte des Erzeugens eines Bearbeitungssignals, des Erzeugens wenigstens eines Trägersignals, des Modulierens des Trägersignals auf das Bearbeitungssignal und das Bestimmen eines Abstands zwischen der Elektrode und dem Werkstück, basierend auf dem Trägersignal. Die Abstandsbestimmung kann dabei durch die Änderung des auf das Bearbeitungssignal aufmodulierten Trägersignals erfolgen.The inventive method for determining a distance between an electrode and a workpiece in an electrochemical machining process thus has the advantage that both before and during the process a distance determination is possible. The inventive method comprises the steps of generating a processing signal, generating at least one carrier signal, the modulating of the carrier signal on the processing signal and determining a distance between the electrode and the workpiece, based on the carrier signal. The distance determination can be changed by the change to the processing signal modulated carrier signal respectively.

Die Unteransprüche des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.The under claims the method according to the invention show further preferred embodiments the invention.

Die Bestimmung des Abstands erfolgt dabei derart, dass wenn das Trägersignal ein Spannungssignal ist, in einer Auswerteeinheit ein Stromsignal ausgewertet wird und dass, wenn das Trägersignal ein Stromsignal ist, eine Bestimmung des Abstands anhand der Spannung erfolgt.The Determining the distance is carried out such that when the carrier signal a voltage signal is evaluated in an evaluation unit, a current signal and that when the carrier signal on Current signal is a determination of the distance based on the voltage he follows.

Um ein leichtes Auffinden und Auswerten des Trägersignals zu ermöglichen und damit kein Materialabtrag durch das Trägersignal erfolgt, weist das Trägersignal eine hohe Frequenz auf und ist gleichanteilsfrei.Around to allow easy detection and evaluation of the carrier signal and thus no material removal takes place by the carrier signal, this has carrier signal a high frequency and is equal share.

Weiter bevorzugt erfolgt die Auswertung des Trägersignals zur Bestimmung des Abstandes zwischen Elektrode und Werkstück mittels Signalanalyseverfahren, z.B. Autokorrelation.Further Preferably, the evaluation of the carrier signal to determine the Distance between electrode and workpiece by means of signal analysis method, e.g. Autocorrelation.

Zeichnungdrawing

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist:following The present invention is based on preferred embodiments described in conjunction with the drawing. In the drawing is:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a schematic representation of a device for electrochemical machining of workpieces according to a first embodiment of the invention,

2 eine schematische Darstellung, die die Modulation des Trägersignals auf das Bearbeitungssignal zeigt, 2 a schematic representation showing the modulation of the carrier signal to the processing signal,

3 eine schematische Darstellung, welche unterschiedliche Arbeitssignale und Auswertesignale in Abhängigkeit von unterschiedlichen Abständen zwischen Werkstück und Elektrode zeigt, 3 a schematic representation showing different operating signals and evaluation signals in dependence on different distances between the workpiece and electrode,

4 eine schematische Darstellung, welche eine Alternative zur Erzeugung eines Arbeitssignals zeigt, und 4 a schematic representation showing an alternative for generating a working signal, and

5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 5 a schematic representation of a device according to a second embodiment of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred embodiments the invention

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 eine Vorrichtung 1 zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.The following is with reference to the 1 to 3 a device 1 for the electrochemical machining of workpieces according to a first embodiment of the invention.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur elektrochemischen Bearbeitung eines Werkstücks 14. Das Werkstück 14 in bekannter Weise in einem Elektrolyt 15 angeordnet und weist einen Abstand a von einer Elektrode 13 auf. An die Elektrode 13 und das Werkstück 14 wird eine Spannung angelegt, um den elektrochemischen Prozess durchzuführen. 1 shows a device 1 for the electrochemical machining of a workpiece 14 , The workpiece 14 in a known manner in an electrolyte 15 arranged and has a distance a from an electrode 13 on. To the electrode 13 and the workpiece 14 A voltage is applied to perform the electrochemical process.

Zur genauen Bestimmung des Abstandes a zwischen der Elektrode 13 und dem Werkstück 14 umfasst die Vorrichtung 1 eine Abstandsmesseinrichtung 2. Die Abstandsmesseinrichtung 2 umfasst einen Generator 3 mit einer Signalformungseinrichtung 4 zur Formung eines Bearbeitungssignals und einen Verstärker 5. Ferner umfasst die Abstandsmesseinrichtung 2 eine zweite Signalformungseinrichtung 6 zur Formung eines Trägersignals T. Wie aus 1 ersichtlich ist, wird das Trägersignal T mittels einer Modulationseinheit 7 auf das Bearbeitungssignal B moduliert. Dadurch ergibt sich ein Arbeitssignal BT. Das Modulieren des Trägersignals auf das Bearbeitungssignal B wird dabei vor dem Verstärker 5 durchgeführt, so dass das Arbeitssignal BT verstärkt wird. Das verstärkte und damit eingeprägte Signal ist hier beispielhaft ein Stromsignal (alternativ Spannung).For accurate determination of the distance a between the electrode 13 and the workpiece 14 includes the device 1 a distance measuring device 2 , The distance measuring device 2 includes a generator 3 with a signal-shaping device 4 for shaping a processing signal and an amplifier 5 , Furthermore, the distance measuring device comprises 2 a second signal shaping device 6 for shaping a carrier signal T. As out 1 is apparent, the carrier signal T by means of a modulation unit 7 modulated on the processing signal B. This results in a working signal BT. The modulation of the carrier signal to the processing signal B is in front of the amplifier 5 performed so that the working signal BT is amplified. The amplified and thus impressed signal is an example of a current signal (alternatively voltage).

Die Abstandsmesseinrichtung 2 umfasst ferner einen Messwandler 9, welcher das Arbeitssignal BT zwischen der Elektrode 13 und dem Werkstück 14 abgreift. Der Messwandler erfasst dabei das zum eingeprägten Signal komplementäre Signal A, hier beispielhaft die Spannung (alternativ Strom). Ferner ist ein Filter 10 und eine Amplitudenauswertung 11 vorgesehen. Die Abstandsmesseinrichtung 2 umfasst ferner eine Auswerteeinheit 8, welcher das Messsignal aus der Amplitudenauswertung 11 sowie weitere Prozessgrößen P1, P2 und P3 zugeführt werden. Die Prozessgröße P1 ist dabei die Temperatur des Elektrolyten 15, die Prozessgröße P2 ist die Fließgeschwindigkeit des Elektrolyten 15 und die Prozessgröße P3 ist die Leitfähigkeit des Elektrolyten 15. Die Auswerteeinheit 8 führt einen Vergleich der Messgrößen mit abgespeicherten Werten, beispielsweise in Tabellenform, durch und gibt einen Abstand a an eine Steuerungseinrichtung 12. Die Steuerungseinrichtung 12 steuert den elektrochemischen Prozess und kann beispielsweise durch Vorschub der Elektrode 13 den Abstand a zwischen Elektrode 13 und Werkstück 14 verändern oder die Amplitude des Bearbeitungssignals B verändern. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist in diesem Ausführungsbeispiel das Bearbeitungssignals B der Strom. Daher ist der Messwandler 9 ein Spannungsmesser, um die Spannung U vor und nach dem Prozess zu bestimmen und basierend darauf den Abstand a zu bestimmen. Wenn das Bearbeitungssignal beispielsweise die Spannung wäre, wäre der Messwandler 9 ein Stromsensor, um den Strom I zu bestimmen.The distance measuring device 2 further comprises a transducer 9 which receives the working signal BT between the electrode 13 and the workpiece 14 taps. In this case, the transducer detects the signal A that is complementary to the impressed signal, in this example the voltage (alternatively current). There is also a filter 10 and an amplitude evaluation 11 intended. The distance measuring device 2 further comprises an evaluation unit 8th , which the measurement signal from the amplitude evaluation 11 as well as other process variables P1, P2 and P3 are supplied. The process variable P1 is the temperature of the electrolyte 15 , the process variable P2 is the flow rate of the electrolyte 15 and the process variable P3 is the conductivity of the electrolyte 15 , The evaluation unit 8th performs a comparison of the measured variables with stored values, for example in tabular form, and gives a distance a to a control device 12 , The control device 12 controls the electrochemical process and can, for example, by advancing the electrode 13 the distance a between the electrode 13 and workpiece 14 change or change the amplitude of the processing signal B. How out 1 it can be seen, in this embodiment, the processing signal B is the current. Therefore, the transducer is 9 a voltmeter to determine the voltage U before and after the process and to determine the distance a based thereon. For example, if the processing signal were the voltage, the transducer would be 9 a current sensor to determine the current I.

2 zeigt nochmals im Detail die Modulation des Trägersignals T auf ein Bearbeitungssignal B, welches in diesem Fall ein Signal des Stroms I ist. In 2 ist einerseits das Trägersignal über die Zeit t und das Bearbeitungssignal B über die Zeit t dargestellt. Durch die Modulation wird das Trägersignal T auf das Bearbeitungssignal B aufmoduliert, so dass ein modulierter Elektrodenstrom als Arbeitssignal BT erzeugt wird. Im unteren Diagramm sind drei Zeiträume t1, t2 und t3 dargestellt. Der Zeitraum t1 ist dabei der Zeitraum vor dem eigentlichen Prozess, in welchem die Vorrichtung 1 bereit ist. Wie hierbei aus 2 ersichtlich ist, ist das Arbeitssignal BT dabei ausschließlich durch das Trägersignal T gebildet, da das Bearbeitungssignal B Null ist. Die Frequenz des Trägersignals ist dabei so hoch, der Gleichanteil Null, so dass der elektrochemische Materialabtrageprozess nicht vollzogen wird. Allerdings kann anhand des Trägersignals im Zeitraum t1 auch ein Abstand a zwischen Elektrode 13 und Werkstück 14 bestimmt werden. Im Zeitraum t2 zeigt nun die eigentliche Bearbeitung durch Anlegen eines Stroms, so dass das Bearbeitungssignal B einen Wert I1 aufweist. Hierbei wird nun der elektrochemische Prozess durchgeführt, wobei anhand des modulierten Stroms der Abstand zwischen Elektrode 13 und Werkstück 14 während des Prozesses bestimmt werden kann. Der Zeitraum t3 zeigt die Zeit nach dem Prozessende, in welchem das Bearbeitungssignal B wieder Null ist. Auch nach Prozessende kann dabei mittels des Trägersignals T der Abstand a zwischen Elektrode und Werkstück bestimmt werden. 2 shows again in detail the modulation of the carrier signal T to a processing signal B, which in this case is a signal of the current I. In 2 On the one hand, the carrier signal over the time t and the processing signal B over time t is shown. Due to the modulation, the carrier signal T is modulated onto the processing signal B, so that a modulated electrode current is generated as the working signal BT. The lower diagram shows three periods t1, t2 and t3. The period t1 is the period before the actual process in which the device 1 ready. Like this out 2 is apparent, the working signal BT is formed exclusively by the carrier signal T, since the processing signal B is zero. The frequency of the carrier signal is so high, the DC component zero, so that the electrochemical Materialabtrageprozess is not completed. However, based on the carrier signal in the period t1, a distance a between electrode 13 and workpiece 14 be determined. In the period t2 now shows the actual processing by applying a current, so that the processing signal B has a value I1. In this case, the electrochemical process is carried out, wherein the distance between the electrode is determined by the modulated current 13 and workpiece 14 can be determined during the process. The period t3 shows the time after the end of the process in which the processing signal B is zero again. Even after the end of the process, the distance a between the electrode and the workpiece can be determined by means of the carrier signal T.

3 zeigt schematisch die Änderungen des Arbeitssignals BT bei unterschiedlichen Abständen. Die oberen drei Darstellungen zeigen einen relativ großen Abstand a1 zwischen der Elektrode 13 und dem Werkstück 14. Bei einem als Spannung eingeprägten Trägersignal wird das Auswertesignal des Stroms mit abnehmendem Abstand a größer (A₁, A₂). Bei eingeprägtem Stromsignal wird die Spannungsamplitude mit abnehmendem Abstand a kleiner (T₁, T₂). 3 schematically shows the changes of the working signal BT at different distances. The upper three representations show a relatively large distance a1 between the electrode 13 and the workpiece 14 , When an impressed voltage as a carrier signal, the evaluation signal of the current with decreasing distance a is larger (A _1, A _2). When impressed current signal, the voltage amplitude with decreasing distance a smaller (T ₁ , T ₂ ).

4 zeigt eine Alternative der Erzeugung eines Arbeitssignals BT'', bei welchem ein erstes Trägersignal T₁ und ein zweites Trägersignal T₂ auf das Bearbeitungssignal B aufmoduliert werden. Hierdurch kann die Auswertung, basierend auf zwei Trägersignalen T₁ und T₂, durchgeführt werden. 4 shows an alternative to the generation of a working signal BT '', in which a first carrier signal T ₁ and a second carrier signal T ₂ are modulated onto the processing signal B. As a result, the evaluation, based on two carrier signals T ₁ and T ₂ , are performed.

5 zeigt eine Vorrichtung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei gleiche bzw. funktional gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet sind. 5 shows a device 1 according to a second embodiment of the present invention, wherein the same or functionally identical parts are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment.

Die Vorrichtung 1 des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei beim zweiten Ausführungsbeispiel kein Filter und keine Amplitudenauswerteeinheit notwendig sind. Im Unterschied dazu sind beim zweiten Ausführungsbeispiel ein erster Kurzzeit-Datenspeicher 16 und ein zweiter Kurzzeit-Datenspeicher 17 vorgesehen. Der erste Kurzzeit-Datenspeicher 16 ist mit einem Ausgang der zweiten Signalformungseinrichtung 6 verbunden und speichert das in der zweiten Signalformungseinrichtung 6 erzeugte Trägersignal T. Der zweite Kurzzeit-Datenspeicher 17 ist mit dem Messwandler 9 verbunden und speichert das Auswertesignal A zwischen Elektrode 13 und Werkstück 14. Der erste Kurzzeit-Datenspeicher 16 und der zweite Kurzzeit-Datenspeicher 17 sind mit einer digitalen Signalanalyseeinrichtung 18 verbunden, welche eine digitale Signalverarbeitung durchführt. Die digitale Signalanalyseeinrichtung 18 ist dann mit der Auswerteeinheit 8 verbunden, um einen Abstand a an eine Steuerungseinrichtung 12 abzugeben. Somit ist bei der Vorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine digitale Signalverarbeitung implementiert. Ansonsten entspricht die Vorrichtung 1 dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.The device 1 of the second embodiment substantially corresponds to the first embodiment, wherein in the second embodiment, no filter and no amplitude value unit are necessary. In contrast, in the second embodiment, a first short-term data memory 16 and a second short term data store 17 intended. The first short-term data store 16 is connected to an output of the second signal shaping device 6 connected and stores that in the second signal shaping device 6 generated carrier signal T. The second short-term data memory 17 is with the transducer 9 connected and stores the evaluation signal A between electrode 13 and workpiece 14 , The first short-term data store 16 and the second short-term data store 17 are equipped with a digital signal analyzer 18 connected, which performs a digital signal processing. The digital signal analysis device 18 is then with the evaluation unit 8th connected to a distance a to a control device 12 leave. Thus, in the device 1 implemented according to the second embodiment, a digital signal processing. Otherwise, the device corresponds 1 the first embodiment, so that reference may be made to the description given there.

Claims

Device for the electrochemical machining of workpieces with a distance measuring device ( 2 ) for measuring a distance between an electrode ( 13 ) and a workpiece ( 14 ), wherein the distance measuring device comprises: - a generator ( 3 ) with a first signal-shaping device ( 4 ) for generating a processing signal (B) and an amplifier ( 5 ), - a second signal-shaping device ( 6 ) for generating a carrier signal (T), - a modulation device ( 7 ) to modulate the carrier signal (T) to the processing signal (B) to produce a working signal (BT), and - an evaluation unit ( 8th ) for determining a distance (a) between the electrode ( 13 ) and the workpiece ( 14 ) based on the carrier signal (T).

Device according to Claim 1, characterized in that the modulation device ( 7 ) between the first signal-shaping device ( 4 ) and the amplifier ( 5 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the carrier signal (T) has a high frequency and is free of DC.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the carrier signal (T) sinusoidal is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier signal is a signal of the voltage (U) and / or a signal of the current (I) and the evaluation unit ( 8th ) evaluates the current (I) in the case of a voltage signal as a carrier signal (T) and evaluates the voltage (U) as a carrier signal (T) in the case of a current signal.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit ( 8th ) a distance (a) between the electrode and the workpiece is determined based on a comparison of a detected value based on the carrier signal (T) with a stored or calculated value.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the distance measuring device ( 2 ) the distance between the electrode and the workpiece taking into account further process variables of the electrochemical machining, in particular the temperature of the electrolyte ( 15 ) and / or the flow rate of the electrolyte ( 15 ) and / or the conductivity of the electrolyte ( 15 ) certainly.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second signal-shaping device ( 6 ) Is adapted to a first carrier signal (T ₁₎ and a second carrier signal (T ₂₎ to be produced.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit ( 8th ) a filter ( 10 ) and / or an amplitude evaluation ( 11 ) is connected upstream.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the distance measuring device ( 2 ) further comprises a digital signal analysis device ( 18 ).

Method for determining a distance between an electrode ( 13 ) and a workpiece ( 14 ) in an electrochemical machining process, comprising the steps: - generating a processing signal (B), - generating a carrier signal (T), - modulating the carrier signal (T) onto the processing signal (B) by means of a modulation, and - determining the distance (a ) between the electrode ( 13 ) and the workpiece ( 14 ) based on the carrier signal (T).

A method according to claim 11, characterized in that the carrier signal is a signal of the voltage (U) or a signal of the current (I) and the determination of the distance (a) between the electrode ( 13 ) and the workpiece ( 14 ) based on the current (I), when the carrier signal is a signal of the voltage (U), and the determination of the distance (a) between the electrode ( 13 ) and the workpiece ( 14 ) based on the voltage (U) he follows when the carrier signal (T) is a signal of the current (I).

Method according to claim 11 or 12, characterized that the carrier signal (T) has a high frequency and is free of DC.

Method according to one of claims 11 to 13, characterized that the carrier signal (T) sinusoidal is produced.

Method according to one of Claims 11 to 14, characterized in that a first carrier signal (T ₁ ) and a second carrier signal (T ₂ ) are modulated onto the processing signal (B).

Method according to one of claims 11 to 15, characterized in that an evaluation unit ( 8th ) in the determination of the distance (a) between the electrode ( 13 ) and the workpiece ( 14 ) further process variables, in particular the temperature of the electrolyte ( 15 ) and / or the flow rate of the electrolyte ( 15 ) and / or the conductivity of the electrolyte ( 15 ).

Method according to one of claims 11 to 16, characterized that the evaluation by means of signal analysis method, in particular done by autocorrelation.

Method according to one of claims 11 to 17, characterized the evaluation takes place by means of a digital signal processing.