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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen und/oder zum mechanischen Abtasten von Werkstücken mit einer Vorrichtung, welche eine Antriebseinrichtung und eine mit der Antriebseinrichtung zwischen einer Ruhestellung und einer vorgebbaren Prüfstellung bewegbare Tastnadel umfasst.
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Der Einsatz vollautomatischer Produktionsanlagen mit kurzen Taktraten erfordert eine durchgängige Qualitätssicherung und somit eine Kontrolle aller Fertigungsschritte. Um beispielsweise defekte oder gebrochene Werkzeuge, fehlerhaft eingeführte oder ausgeworfene Werkstücke, oder verschlissene Werkzeuge erkennen zu können, und um Ausschluss und Folgeschäden an den betreffenden Arbeitsmaschinen zu vermeiden, werden dabei häufig taktile Messungen mittels einer Tastnadel durchgeführt, mit welcher die entsprechenden Werkzeuge und/oder Werkstücke abgetastet werden. Eine solche Tastnadel kann beispielsweise mittels einer Antriebseinrichtung, welche üblicherweise einen Elektromotor umfasst, aus einer Ruhestellung in eine vorgebbare Winkelposition (Prüfstellung) und wieder zurück bewegt und insbesondere verschwenkt werden. Ertastet die Tastennadel in der Prüfstellung ein Objekt, so erzeugt die Antriebseinrichtung ein entsprechendes Signal (Gegenstandsfeststellungssignal), andernfalls wird festgestellt, dass der betreffende Gegenstand nicht vorhanden ist oder nicht richtig positioniert ist. Die Prüfstellung stellt somit die Stellung dar, in welcher im Idealfall ein Kontakt der Tastnadel mit dem Objekt, insbesondere mit dem Werkzeug oder Werkstück, erwartet wird. Im Idealfall registriert die Tastnadel in der Prüfstellung aufgrund des Kontakts mit dem Objekt einen bestimmten Widerstand, der darauf hindeutet, dass zum einen das Objekt vorhanden ist und zum anderen sich in der gewünschten Stellung befindet. In diesem Fall wird eine „Okay-Meldung“ oder gar keine Meldung generiert. Wird in der Prüfstellung kein Widerstand oder der Widerstand bereits vor Erreichen der Prüfstellung registriert, so wird eine Fehlermeldung generiert, die beispielsweise ein akustisches und/oder optisches Warnsignal auslöst und/oder das Werkzeug deaktiviert.
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Eine Vorrichtung zum Überwachen von Werkzeugen oder Werkstücken mit einer elektrischen Antriebseinrichtung und einer Tastnadel, die mittels der elektrischen Antriebseinrichtung um eine Drehachse zwischen einer Ruhestellung und einer Prüfstellung drehbar ist, wird beispielsweise in der Offenlegungsschrift
DE 102 18 315 A1 beschrieben. Die Tastnadel kann dabei mit einem Ausgleichsgewicht verbunden sein, welches bei einer Deaktivierung der elektrischen Antriebseinrichtung, beispielsweise bei Stromausfall, die Tastnadel in ihrer momentanen Position hält oder von der Prüfstellung wegschwenkt. Zudem sorgt das Ausgleichsgewicht dafür, dass unabhängig von der Winkellage der Tastnadel immer dasselbe Moment auf die Antriebseinrichtung wirkt.
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Durch sehr kleine Messtoleranzen oder Fremdobjekte (z.B. Späne, Staub) auf dem abzutastenden Objekt kann es vorkommen, dass fälschlicherweise Fehlermeldungen ausgegeben werden, insbesondere wenn das Vorhandensein und die korrekte Positionierung von Objekten, die Spitzen aufweisen, überprüft werden.
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Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, mit welchem es möglich ist, ungewollte Fehlermeldungen auch dann so weit wie möglich zu vermeiden, wenn das Vorhandensein und die korrekte Positionierung von Spitzen überprüft werden soll.
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Gelöst wird die Aufgabe mit einem Verfahren nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Überwachen von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen und/oder zum mechanischen Abtasten von Werkstücken mit einer Vorrichtung, welche eine Antriebseinrichtung und eine mit der Antriebseinrichtung zwischen einer Ruhestellung und einer vorgebbaren Prüfstellung bewegbare Tastnadel umfasst, folgende Schritte:
- – Bewegen der Tastnadel von der Ruhestellung in die Prüfstellung,
- – Prüfen, ob die Tastnadel das Werkzeug und/oder das Werkstück in der Prüfstellung berührt oder nicht und Erzeugen eines entsprechenden ersten Signals mittels der Antriebseinrichtung,
- – Bewegen der Tastnadel von der Prüfstellung zurück in die Ruhestellung oder eine Zwischenstellung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung,
- – Auswerten des ersten Signals mittels einer Auswerteeinheit, die mit der Antriebseinrichtung zusammen wirkt, um eine Aussage darüber zu erzeugen, ob sich das Werkzeug und/oder das Werkstück in der gewünschten Position befinden oder nicht, und
- – wahlweise immer oder für den Fall, dass die Auswertung des ersten Signals ergeben hat, dass sich das Werkzeug und/oder das Werkstück nicht in der gewünschten Position befinden, Ausführen der folgenden Schritte:
- – erneutes Bewegen der Tastnadel von der Ruhestellung oder der Zwischenstellung in die Prüfstellung,
- – erneutes Prüfen, ob die Tastnadel das Werkzeug und/oder das Werkstück in der Prüfstellung berührt oder nicht und Erzeugen eines entsprechenden zweiten Signals mittels der Antriebseinrichtung, und
- – Auswerten des zweiten Signals mittels der Auswerteeinheit, um eine Aussage darüber zu erzeugen, ob sich das Werkzeug und/oder das Werkstück in der gewünschten Position befinden oder nicht.
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Der Benutzer der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann sie auf zwei verschiedene Weisen betreiben:
Zum einen kann der Benutzer immer mindestens zwei Messungen durchführen, um die Ist-Position des Werkstück oder des Werkzeugs zu ermitteln. Dadurch, dass nicht nur ein Signal, sondern zwei Signale berücksichtigt werden, um eine Aussage darüber zu treffen, ob sich das Objekt, insbesondere das Werkzeug oder das Werkstück, in der gewünschten Position befindet, wird die Wahrscheinlichkeit, dass trotz Vorhandensein des Objekts in der gewünschten Position eine Fehlermeldung ausgegeben wird, deutlich reduziert. Insbesondere dann, wenn die wunschgemäße Positionierung von Spitzen geprüft werden soll, kann es insbesondere während der ersten Prüfung beispielsweise durch Fremdobjekte (z.B. Späne, Staub) zu einer Fehlermeldung kommen, obwohl das Objekt korrekt positioniert ist. Das Fremdobjekt (z.B. Späne, Staub) wird aber üblicherweise durch den Kontakt mit der Tastnadel während der ersten Prüfung entfernt, so dass das Fremdobjekt (z.B. Späne) bei der zweiten Prüfung nicht mehr zu einer ungewollten Fehlermeldungführt.
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Da die Tastnadeln mitunter sehr dünn ausgeführt sind, können sie beispielsweise durch starke Luftströmungen, die durch die Verwendung von Druckluft zu Reinigungszwecken in der Umgebung der Tastnadel entstehen, zum Schwingen angeregt werden, was wiederum zu Fehlermeldungen führen kann. Diese Luftströmungen sind aber üblicherweise von kurzer Dauer, so dass bei der zweiten Prüfung die störenden Einflüsse nicht mehr vorhanden sind und sich nicht verfälschend auf das Ergebnis der Prüfung auswirken.
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Insofern wird dadurch, dass die Aussage, ob sich das Objekt in der gewünschten Position befindet oder nicht, unter Berücksichtigung der von zwei aufeinander folgenden Prüfungen erzeugten Signale erfolgt, die Wahrscheinlichkeit von ungewollten Fehlermeldungen deutlich reduziert. Hierdurch wird der Bearbeitungsvorgang seltener unterbrochen, so dass die Fertigung des betreffenden Werkstücks insgesamt effektiver erfolgen kann.
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Zum anderen kann der Benutzer die Schritte des erneuten Bewegens der Tastnadel von der Ruhestellung oder der Zwischenstellung in die Prüfstellung, des erneuten Prüfens, ob die Tastnadel das Werkzeug und/oder das Werkstück in der Prüfstellung berührt oder nicht und des Erzeugens eines entsprechenden zweiten Signals mittels der Antriebseinrichtung nur für den Fall ausführen lassen, wenn die Auswertung des ersten Signals ergeben hat, dass sich das Werkzeug und/oder das Werkstück nicht in der gewünschten Position befinden. Wenn die erste Prüfung bereits ergeben hat, dass sich das Werkstück und/oder das Werkzeug in der gewünschten Position befinden, kann auf eine weitere Prüfung verzichtet werden. Hierdurch wird die Zeit, die zur Prüfung, ob sich das Werkstück und/oder das Werkzeug in der gewünschten Position befinden, benötigt wird, reduziert, so dass die Bearbeitungszeit des Werkstücks nicht unnötig verlängert und die Bearbeitungskosten erhöht werden. Wie bereits oben erläutert, kann eine Fehlermeldung insbesondere bei der ersten Prüfung auch dann generiert werden, obwohl sich das Werkstück oder das Werkzeug in der gewünschten Position befindet, beispielsweise durch Staubablagerungen. Aufgrund des Kontakts der Tastnadel mit dem Werkzeug oder dem Werkstück während der ersten Prüfung werden die Fremdobjekte in vielen Fällen so weit entfernt, dass sie bei der zweiten Prüfung keinen verfälschenden Einfluss auf das Messergebnis haben.
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Um die Zeit für die erste und zweite Prüfung zu verkürzen, muss die Tastnadel zwischen den beiden Prüfungen nicht ganz von der Prüfstellung zurück in die Ruhestellung bewegt werden. Es genügt, wenn sie in eine ausreichend von der Prüfstellung entfernte Zwischenstellung bewegt wird.
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In einer alternativen Ausführungsform können die Schritte des erneuten Prüfens mit einer vorgebbaren Anzahl wiederholt und eine entsprechende Anzahl von weiteren Signalen erzeugt werden und die weiteren Signale beim Schritt des Auswertens berücksichtigt werden. Zwischen den einzelnen Schritten kann die Tastnadel von der Prüfstellung zurück in die Ruhestellung oder in eine Zwischenstellung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung bewegt werden.
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Generell gilt, dass mit steigender Anzahl der Signale, die bei der Aussage, ob sich das Objekt in der gewünschten Position befindet oder nicht, berücksichtigt wird, die Wahrscheinlichkeit von ungewollten Fehlermeldungen reduziert wird. Allerdings ist auch zu berücksichtigen, dass mit steigender Anzahl der Prüfungen, die zur Erzeugung der gewünschten Anzahl von Signalen notwendig sind, auch die Zeit, die benötigt wird, um eine Aussage bezüglich der gewünschten Positionierung der Objekte zu erhalten, steigt. Hierdurch steigt auch die Zeit, die für die Fertigung des betreffenden Werkstücks benötigt wird. Hier gilt es, einen Kompromiss zu finden, um einerseits die Wahrscheinlichkeit von ungewollten Fehlermeldungen auf ein akzeptables Maß zu senken, ohne die Zeit, die für die Fertigung des betreffenden Werkstücks benötigt wird, zu stark ansteigen zu lassen.
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Die Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden Prüfungen kann dadurch verringert werden, dass die Tastnadel nicht vollständig in die Ruhestellung, sondern in eine Zwischenstellung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung bewegt wird. Aufgrund des geringeren Weges, den die Tastnadel zwischen zwei aufeinander folgenden Prüfungen zurücklegen muss, wird auch die Zeit verringert, um die gewünschte Anzahl von Signalen zu generieren. Die gewünschte Anzahl von Signalen, die bei der Prüfung, ob sich das Werkzeug und/oder das Werkstück in der gewünschten Position befinden oder nicht, berücksichtigt werden, kann sich aus Erfahrungswerten ergeben, die für den vorliegenden Anwendungsfall gesammelt worden sind. Die Form des Werkzeugs und/oder des Werkstücks als auch Umwelteinflüsse wie Fremdobjekte können wichtige, nicht abschließende Einflussgrößen sein.
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Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine weitere Prüfung erst dann auszuführen, wenn sämtliche davor durchgeführten Prüfungen dem Ergebnis geführt haben, dass sich das Werkstück und/oder das Werkzeug nicht in der gewünschten Position befinden. Ist die gewünschte Anzahl von Prüfungen ausgeführt worden und bei sämtlichen Prüfungen das Ergebnis generiert worden, dass sich das Werkzeug und/oder das Werkstück nicht in der gewünschten Position befinden, wird der Bearbeitungsvorgang abgebrochen und das Werkzeug angehalten oder nicht erst angefahren. Wenn jedoch ein positives Ergebnis (Werkzeug und/oder das Werkstück befinden sich in der gewünschten Position) bereits bei einer Prüfung generiert wird, ohne dass die gewünschte Anzahl von Prüfungen durchgeführt wird, kann wahlweise auf die noch auszuführenden Prüfungen verzichtet werden. Sollen beispielsweise fünf Prüfungen durchgeführt werden, bevor eine abschließende Aussage über die Positionierung des Werkstücks und/oder Werkzeugs getroffen werden soll, wird aber bereits bei der dritten Prüfung die korrekte Prüfung festgestellt, so kann auf die vierte und fünfte Prüfung verzichtet werden.
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Bei einer anderen Ausgestaltung kann die Vorrichtung einen um eine Drehachse der Vorrichtung drehbaren Tastnadelhalter umfassen, auf dem die Tastnadel angeordnet ist, wobei die Tastnadel zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung durch Drehen des Tastnadelhalters bewegt wird. Grundsätzlich kann die Tastnadel sowohl mittels einer rotatorischen als auch mit einer translatorischen Bewegung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung hin- und her bewegt werden. Da jedoch üblicherweise die Antriebseinrichtung selbst eine rotatorische Bewegung an eine Abtriebswelle abgibt, bietet es sich an, auch die Tastnadel mit einer rotatorische Bewegung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung zu bewegen. Hierdurch ist es nicht notwendig, die rotatorische Bewegung der Abtriebswelle in eine translatorische Bewegung umzuwandeln. Folglich wird der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die Tastnadel mit einer ersten Geschwindigkeit von der Ruhestellung in eine wählbare Zwischenstellung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung und von der Zwischenstellung mit einer wählbaren zweiten Geschwindigkeit bewegt werden, wobei die erste Geschwindigkeit höher ist als die zweite Geschwindigkeit. Die Tastnadeln sind üblicherweise sehr dünn und folglich sehr elastisch. Wie oben dargelegt, bietet es sich an, die Tastnadel mittels einer rotatorischen Bewegung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung zu bewegen. Beim Beschleunigen und beim Verzögern wird jedoch die Tastnadel auf Biegung beansprucht, weshalb sie aufgrund ihrer Elastizität beginnt zu schwingen. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Tastnadel zwischen der Ruhestellung und der Zwischenstellung mit einer höheren Geschwindigkeit bewegt als zwischen der Zwischenstellung und der Ruhestellung. Folglich wird die Tastnadel beim Erreichen der Prüfstellung weniger stark verzögert, wodurch sie weniger stark auf Biegung belastet wird und weniger schwingt sowie die Gefahr der Fehlermeldungen reduziert wird.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens entspricht die zweite Geschwindigkeit derjenigen Prüfgeschwindigkeit, die in einem Teach-Modus zum Bestimmen der Soll-Position des Werkstücks und/oder des Werkzeugs verwendet worden ist. Im Teach-Modus werden vor Beginn der Bearbeitung des ersten Werkstücks das Werkzeug und das Werkstück in die gewünschte Position (Soll-Position) gebracht und für weitgehend störungsfreie Umgebungsbedingungen gesorgt (beispielsweise weitgehend staub-/spanfreie Werkstücke und Werkzeuge sowie keine störenden Luftströmungen). Anschließend wird die Tastnadel mit einer geringen Prüfgeschwindigkeit an das Werkstück und/oder das Werkzeug herangefahren. Sobald die Tastnadel das Werkstück und/oder das Werkstück berührt, wird ein Sollwert-Signal erzeugt und an die Auswerteeinheit weitergeleitet, die hierdurch eine Information über die gewünschte Position des Werkzeugs und/oder des Werkstücks erhält. Wie oben erwähnt, sind die Tastnadeln sehr dünn und können daher bei starken Beschleunigungen, die notwendig sind, um sie auf eine hohe Geschwindigkeit zu bringen, und bei entsprechenden Verzögerungen beginnen zu schwingen. Folglich können ungewollte Fehlermeldungen auch dadurch generiert werden, dass die Tastnadeln mit Geschwindigkeiten bewegt werden, die von der Prüfgeschwindigkeit abweichen, die im Teach-Modus verwendet worden ist. Um die Wahrscheinlichkeit von geschwindigkeitsbedingten Fehlermeldungen zu verringern, bietet es sich an, die zweite Geschwindigkeit so zu wählen, dass sie derjenigen Prüfgeschwindigkeit entspricht, die im Teach-Modus verwendet worden ist.
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Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
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1 eine prinzipielle Ansicht einer Vorrichtung, mit welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann,
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2a) die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ruhestellung,
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2b) die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Zwischenstellung, und
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2c) die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Prüfstellung, wobei in den 2a) bis 2c) jeweils nur der Tastnadelhalter und die Tastnadel anhand einer Seitenansicht gezeigt sind.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 anhand einer prinzipiellen Darstellung gezeigt. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Antriebseinrichtung 12, die beispielsweise einen nicht dargestellten Elektromotor und einen Drehgeber aufweisen kann. Der Drehgeber stellt Weginformationen bereit. Die Antriebseinrichtung 12 stellt eine rotatorische Bewegung bereit, die sie auf eine Abtriebswelle 14 überträgt, die um eine Drehachse R drehbar gelagert ist. Die Abtriebswelle 14 ist mit einem Tastnadelhalter 16 verbunden, an dem eine Tastnadel 18 senkrecht zur Drehachse R nach außen weisend befestigt ist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 10 eine Auswerteeinheit 20 mit welcher verschiedene Signale, die von der Antriebseinrichtung 12 und insbesondere vom Drehgeber generiert werden, ausgewertet werden können, worauf später noch genauer eingegangen wird. Hierzu ist die Antriebseinrichtung 12 mittels elektrischer Leitungen 21 mit der Auswerteeinheit 20 verbunden.
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In den 2a–c) sind der Tastnadelhalter 16 und die Tastnadel 18 isoliert dargestellt, wobei sich in der unmittelbaren Umgebung des Tastnadelhalters 16 ein Objekt 22, beispielsweise ein Werkzeug oder ein Werkstück, befindet. In 2a) befinden sich der Tastnadelhalter 16 und die Tastnadel 18 in einer Ruhestellung. Im dargestellten Beispiel ist die Tastnadel 18 in der Ruhestellung in etwa senkrecht ausgerichtet, wobei es genauso gut möglich ist, eine andere Ausrichtung der Tastnadel 18 in der Ruhestellung zu wählen, beispielsweise eine im Wesentlichen horizontale Ausrichtung.
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Um nun zu prüfen, ob sich das Objekt 22 in der gewünschten Position befindet, wird der Tastnadelhalter 16 mithilfe der Antriebseinrichtung 12 bezogen auf die in den 2a–c) gewählte Darstellung gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wobei die Tastnadel 18 dabei ausgehend von der Ruhestellung zunächst in eine Zwischenstellung (siehe 2b)) und anschließend in eine Prüfstellung (siehe 2c)) bewegt wird. Die Prüfstellung ist dabei so definiert, dass im Idealfall die Tastnadel 18 im Bereich ihres freien Endes mit dem Objekt 22 in Berührung kommt. Im dargestellten Beispiel ist das dann der Fall, wenn die Tastnadel 18 um 90° aus der Ruhestellung in die Prüfstellung gedreht wird. Durch den Kontakt der Tastnadel 18 mit dem Objekt 22 in der Prüfstellung wird ein Widerstand von der Antriebseinrichtung 12 registriert, der von der Antriebseinrichtung 12 in ein erstes Signal umgewandelt wird. Dieses erste Signal sagt im dargestellten Beispiel aus, dass sich das Objekt 22 in der gewünschten Position befindet. Dieses erste Signal wird der Auswerteeinheit 20 zugeführt („Okay-Meldung“). Alternativ kann in diesem Fall gar kein Signal generiert werden, was aber ebenfalls als „Okay-Meldung“ interpretiert wird. Anschließend wird die Tastnadel 18 wieder zurück über die Zwischenstellung in die Ruhestellung gestellt.
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Je nach gewählter Konfiguration kann die Vorrichtung 10 auf zwei verschiedene Weisen betrieben werden: Da es sehr unwahrscheinlich ist, dass trotz fehlerhaft positioniertem Objekt 22 eine „Okay-Meldung“ generiert wird, kann an für den Fall, dass die erste Prüfung zu dem Ergebnis geführt hat, dass sich das Objekt 22 in der Soll-Position befindet, auf weitere Prüfungen verzichtet und das Werkzeug freigegeben werden. Nur für den Fall, dass die erste Prüfung zu einer Fehlermeldung geführt hat, wird die oben beschriebene Prozedur erneut durchlaufen und ein zweites Signal generiert. In diesem Fall kann die Tastnadel 18 zwischen den beiden Prüfungen auch nur bis in die Zwischenstellung, und nicht in die Ruhestellung zurückgestellt werden.
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Hat die erste Prüfung zu dem Ergebnis geführt, dass sich das Objekt 22 nicht in der gewünschten Position befindet, die zweite Prüfung aber zum entgegengesetzten Ergebnis kommt, wird das Ergebnis der zweiten Prüfung verwendet und das Werkzeug freigegeben.
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In einer anderen Konfiguration wird die zweite Prüfung immer durchgeführt, um eine Bestätigung des Ergebnisses der ersten Prüfung zu bekommen. Auch das zweite Signal wird der Auswerteeinheit 20 zugeführt. Führt die zweite Prüfung zu dem Ergebnis, dass sich das Objekt 22 in der gewünschten Position befindet, trifft die Auswerteeinheit 20 anhand des ersten und des zweiten Signals eine Aussage, wonach sich das Objekt 22 in der gewünschten Position befindet. Diese Aussage kann in Form einer optischen und/oder akustischen Meldung ausgegeben oder dazu verwendet werden, das Werkzeug freizugeben.
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Insbesondere dann, wenn sich das Objekt 22 in einer staubigen Umgebung befindet und/oder wenn das Objekt 22 eine Spitze aufweist, deren exakte Position ermittelt werden soll, kann es infolge von Staubablagerungen dazu kommen, dass die Tastnadel 18 bereits vor Erreichen der Prüfstellung einen Widerstand erfährt, was so interpretiert wird, dass sich das Objekt 22 nicht in der gewünschten Position befindet. Infolgedessen beinhaltet das erste Signal eine Fehlermeldung, obwohl sich das Objekt 22 in der gewünschten Position befindet. Wie bereits oben erläutert, trifft in die Auswerteeinheit 20 in diesem Fall keine Aussage, wonach sich das Objekt 22 nicht in der gewünschten Position befindet, sondern wartet ab, bis die Tastnadel 18 ein zweites Mal die Prüfstellung erreicht hat. Infolge des Kontakts der Tastnadel 18 mit dem Objekt 22 beim ersten Durchlaufen der Prüfstellung wird zumindest an der Kontaktstelle üblicherweise der Staub vom Objekt 22 entfernt. Durchläuft die Tastnadel 18 die Prüfstellung ein zweites Mal, führt der Staub dann nicht mehr dazu, dass das zweite Signal weiterhin eine Fehlermeldung beinhaltet. Da die Auswerteeinheit 20 eine Fehlermeldung und eine Okay-Meldung empfängt, wird dies erfindungsgemäß so interpretiert, dass sich das Objekt 22 in der gewünschten Position befindet, was auch der Realität entspricht. Folglich wird von der Auswerteeinheit 20 keine Meldung ausgesendet, welches das Werkzeug deaktiviert oder einen Benutzer hierzu veranlasst. Die Wahrscheinlichkeit von ungewollten Fehlermeldungen wird somit deutlich verringert.
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Wenn jedoch auch das zweite Signal eine Fehlermeldung enthält, gibt die Auswerteeinheit eine Fehlermeldung aus, unabhängig davon, ob sich das Objekt in der gewünschten Position befindet oder nicht. In diesem Fall muss der Benutzer der Vorrichtung nachschauen, ob sich das Objekt in der gewünschten Position befindet oder nicht.
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Um derartige ungewollte Fehlermeldungen zu vermeiden oder deren Anzahl zu verringern, kann die Tastnadel mehr als zweimal in die Prüfstellung und wieder aus ihr heraus gefahren werden.
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Wie ebenfalls erwähnt, kann die Vorrichtung auch auf folgende Weise betrieben werden: Wird bei der ersten Prüfung festgestellt, dass sich das Werkstück und/oder das Werkzeug in der gewünschten Position befinden, wird das Werkzeug erst dann freigegeben, wenn auch die zweite Prüfung das Ergebnis der ersten Prüfung bestätigt. Für den Fall, dass die erste Prüfung zu einer Okay-Meldung, die zweite Prüfung aber zu einer Fehlermeldung führt, kann eine dritte Prüfung durchgeführt werden. Im Falle einer Okay-Meldung wird das Werkstück freigegeben und im Falle einer Fehlermeldung deaktiviert. Sinngemäß können weitere, über die dritte Prüfung hinausgehende Prüfungen durchgeführt werden.
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Tastnadeln 18 bestehen üblicherweise aus einem sehr dünnen, stabförmigen Material, insbesondere Metall. Aufgrund der Beschleunigungen und Verzögerungen beim Drehen der Tastnadel 18 zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung kann es dazu kommen, dass die Tastnadel 18 aufgrund der dabei auftretenden Biegebelastung beginnt zu schwingen. Aufgrund der Schwingungen kommt die Tastnadel 18 nicht dann in Kontakt mit dem Objekt 22, wenn sich der Tastnadelhalter 16 in der Prüfstellung befindet, sondern entweder früher oder später, wodurch Fehlermeldungen erzeugt werden, obwohl sich das Objekt 22 in der gewünschten Position befindet. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Tastnadel 18 zwischen der Ruhestellung und der Zwischenstellung mit einer ersten Geschwindigkeit und zwischen der Zwischenstellung und der Prüfstellung mit einer zweiten Geschwindigkeit zu drehen, wobei die zweite Geschwindigkeit geringer ist als die erste Geschwindigkeit. Aufgrund der geringeren zweiten Geschwindigkeit führen die Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge zu weniger starken Biegungen und Schwingungen der Tastnadel 18, wodurch die Gefahr, dass die oben beschriebenen Fehlermeldungen erzeugt werden, deutlich verringert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung
- 12
- Antriebseinrichtung
- 14
- Abtriebswelle
- 16
- Tastnadelhalter
- 18
- Tastnadel
- 20
- Auswerteeinheit
- 21
- elektrische Leitungen
- 22
- Objekt
- R
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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