DE19521595A1 - Werkzeugrevolver - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugrevolver für eine zur Bearbeitung eines Werkstückes vorgesehene Bearbeitungsvor­ richtung, mit einem Grundkörper und einer an dem Grundkörper drehbar gelagerten Werkzeugscheibe, der mindestens ein durch Drehung der Werkzeugscheibe in eine werkstücknahe Bearbei­ tungsposition bewegbares Bearbeitungswerkzeug und mindestens ein durch Drehung der Werkzeugscheibe in eine werkstücknahe Prüfposition bewegbares Prüfwerkzeug mit einer relativ zum Werkstück bewegbaren Prüfsonde zuordenbar ist.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf das Problem, die bei der Bearbeitung von Werkstücken, z. B. mit spanenden Bear­ beitungswerkzeugen, erzeugten oberflächennahen Unregelmäßig­ keiten wie Rauhigkeiten und/oder Risse ggf. direkt nach einem Bearbeitungszyklus an dem in der Bearbeitungsvorrichtung ein­ gespannten Werkstück zu prüfen (In-Prozeß-Prüfung). Der Werk­ stückzustand im Oberflächenbereich kann nach einem Bearbei­ tungsschritt erfaßt und ggf. quantifiziert werden. Aufgrund dieser Prüfung können dann ggf. die Bearbeitungsparameter ge­ ändert oder abgenutzte und damit unerwünscht große Unregel­ mäßigkeiten verursachende Bearbeitungswerkzeuge rechtzeitig ausgetauscht werden. Bei nicht mehr korrigierbaren Bearbei­ tungsfehlern können die fehlerhaften Werkstücke aus dem Bear­ beitungsprozeß herausgenommen werden, so daß nachfolgende, ggf. kostenintensive Bearbeitungsschritte eingespart werden.

Es ist schon ein gattungsgemäßer Werkzeugrevolver mit einem Meßtaster und einer Meßwertübertragung vorgeschlagen worden, bei der ein Grundhalter einer mechanischen Tasteinrichtung an einer speziell für die Tasteinrichtung vorgesehenen Stelle der Werkzeugscheibe befestigt ist. Der Taster erzeugt bei Be­ rührungskontakt mit dem bewegten Werkstück bei Oberflächen-Formfehlern elektrische Signale, die zu einer Auswerteeinheit übertragen werden. Die Übertragung erfolgt zwischen dem Grundhalter und der Werkzeugscheibe über einen elektrischen Steckkontakt. Zwischen Werkzeugscheibe und Grundkörper er­ folgt die Übertragung über einen Übertrager, dessen Teil­ übertrager so ausgelegt sind, daß sie nur dann in Übertra­ gungskontakt stehen, wenn die Tasteinrichtung genau in ihrer Prüfposition ist. Die Übertragung zwischen Werkzeugscheibe und Grundkörper kann somit unvollkommen sein, wenn die Ein­ stellung der Prüfposition nicht völlig exakt erfolgt. Auch können sich bei bidirektional, also in beiden Richtungen drehenden Werkzeugscheiben, je nach Richtung, aus der in die Prüfposition gefahren wird, unterschiedliche Übertragungscha­ rakteristika ergeben. Weiterhin können sich bei komplizierte­ ren Bearbeitungsvorgängen mit häufigen Werkzeugwechseln un­ günstige Drehfolgen dadurch ergeben, daß die Werkzeugscheibe und der Grundkörper nur in einer einzigen, genau definierten Stellung in Übertragungskontakt stehen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen gattungsgemäßen Werkzeug­ revolver so weiterzubilden, daß die genannten Nachteile ver­ mieden werden. Insbesondere soll die Möglichkeit einer fle­ xiblen Einsetzbarkeit eines Werkzeugrevolvers zu Prüfzwecken geschaffen werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Werk­ zeugrevolver mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor.

Gemäß der Erfindung ist ein gattungsgemäßer Werkzeugrevolver vorgesehen, bei dem für die elektrische Verbindung der Prüf­ sonde mit einer dem Grundkörper zuordenbaren Versorgungs- und Auswerteeinheit zwischen der Prüfsonde und dem Grundkör­ per mindestens ein Rotierübertrager vorgesehen ist, der min­ destens einen der Werkzeugscheibe zugeordneten ersten Teil­ übertrager aufweist, der mit mindestens einem, relativ zu dem ersten Teilübertrager um eine Übertragerachse und um einen Drehwinkel verdrehbaren, dem Grundkörper zugeordneten zweiten Teilübertrager derart signalübertragend verbunden ist, daß die Signalübertragung unabhängig vom Drehwinkel ist.

Durch die Erfindung wird es möglich, daß eine im Rahmen des Drehwinkels liegende ungenaue Einstellung der Prüfposition nicht zu einer Veränderung, insbesondere einer Verschlechte­ rung der Übertragungscharakteristik führt. Auch ist die Über­ tragungscharakteristik unabhängig davon, von welcher Richtung in die Prüfposition gefahren wird, was bei bidirektional ar­ beitenden Werkzeugrevolvern besonders vorteilhaft ist. Die Prüfsonde kann an beliebigen Orten innerhalb eines in seiner Größe dem Drehwinkel entsprechenden Winkelsektors der Werk­ zeugscheibe angeordnet werden und ist dann bei entsprechender elektrischer Verbindung zum ersten Teilübertrager in jeder Drehstellung signalübertragend mit dem zweiten Teilübertrager verbunden. Die im Rahmen des Winkelsektors freie Wahl des An­ bringungsortes ermöglicht es, die Prüfsonde beispielsweise nahe bei häufig benutzten Werkzeugen anzubringen, so daß zwi­ schen einer der Bearbeitungsposition entsprechenden Winkel­ stellung und der der Prüfposition entsprechenden Winkelstel­ lung nur Verdrehungen um kleine Winkel notwendig sind. Bei komplizierteren Werkzeugfolgen während eines Bearbeitungsvor­ ganges kann die Anbringungsposition der Prüfsonde entspre­ chend günstig gewählt werden. Dies kann Bearbeitungs-/Prü­ fungszyklen beschleunigen. Ein weiterer großer Vorteil ergibt sich dadurch, daß mit einem erfindungsgemäßen Werkzeugrevol­ ver, im Gegensatz zu Werkzeugrevolvern des Standes der Tech­ nik, eine Prüfung auch an einem ruhenden Werkstück vorgenom­ men werden kann. Bei Werkzeugrevolvern des Standes der Tech­ nik ruht die Prüfsonde während der Prüfung, während sich das Werkstück bewegt, insbesondere dreht. Die Relativbewegung zwischen Prüfsonde und Werkstück kann mit einem erfindungsge­ mäßen Werkzeugrevolver durch Bewegung der Prüfsonde relativ zum ruhenden Werkstück erreicht werden, wobei die Prüfsonde bei der im Rahmen des Drehwinkels erfolgenden Bewegung jederzeit signalübertragend mit der Versorgungs- und Auswer­ teeinheit verbunden sein kann.

Für manche Anwendungen kann es ausreichen, wenn der Drehwin­ kel weniger als 360° beträgt. Mit Vorteil beträgt der Dreh­ winkel 360°, so daß der erste Teilübertrager und der zweite Teilübertrager bei beliebigen Drehstellungen der Werkzeug­ scheibe relativ zum Grundkörper signalübertragend verbunden sind. Dies ergibt eine völlige Freiheit bei der Auswahl des Anbringungsortes der Prüfsonde. Die Prüfung eines ruhenden Werkstückes kann kontinuierlich über kontinuierliche Drehung der Werkzeugscheibe mit ggf. vielen Umläufen erfolgen. Die Werkzeugscheibe kann auch durch einen anderes als scheiben­ förmig geformten Werkzeugträger gebildet sein.

Die Signalübertragung des Rotierübertragers kann auf einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen erstem und zweitem Teilübertrager beruhen. Der erste Teilübertrager und der zweite Teilübertrager können beispielsweise nach Art eines Schleifkontaktes zusammenarbeiten. Bei einer bevorzugten Aus­ führungsform ist der Rotierübertrager ein transformatorischer Rotierübertrager. Bei diesem erfolgt die Übertragung elektri­ scher Wechselspannungen über von den Wechselspannungen indu­ zierte elektrische Wechselfelder, die wiederum elektrische Wechselspannungen induzieren. Transformatorische Übertrager werden daher auch als Induktivübertrager bezeichnet.

Obwohl es möglich ist, daß die zusammenarbeitenden Teilüber­ trager sich berühren, ist es bevorzugt, wenn der Rotierüber­ trager berührungslos arbeitender Rotierübertrager ist, bei dem zwischen dem ersten Teilübertrager und dem zweiten Teil­ übertrager ein Abstand verbleibt. Berührungslos arbeitende Übertrager zeichnen sich durch hohe Betriebssicherheit und vollständige Verschleißfreiheit aus. Sie können sowohl bei Werkzeugrevolvern, bei denen die Werkzeugscheibe während ihrer Drehung vom Grundkörper abgehoben wird, als auch bei nicht abhebenden Werkzeugscheiben eingesetzt werden.

Mit Vorteil weist mindestens einer der Teilübertrager eine runde, koaxial mit der Übertragerachse angeordnete Spule auf. Das an der Spule anliegende Signal ist dadurch an jedem Ort entlang des Umfangs der Spule in gleichem radialen Abstand von der Übertragerachse vorhanden und abgreifbar. Vorzugs­ weise weisen beide zusammenarbeitenden Teilübertrager minde­ stens eine runde, koaxial mit der Übertragerachse angeordne­ te Spule auf.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der erste Teil­ übertrager mindestens eine runde, koaxial mit der Übertrager­ achse angeordnete erste Spule auf, der Feldverstärkungsmittel zugeordnet sind, die die erste Spule im wesentlichen senk­ recht zur Spulenwicklung nach Art eines zum zweiten Teilüber­ trager hin offenen U-Joches umgreifen. Obwohl es insbesondere bei Drehwinkeln von weniger als 360° möglich ist, daß nur entlang eines Umfangsabschnittes Feldverstärkungsmittel vor­ gesehen sind, sind diese zweckmäßig rotationssymmetrisch zur Übertragerachse und entlang des gesamten Umfanges der Spule angeordnet. Auch der zweite Teilübertrager weist zweckmäßig mindestens eine runde, koaxial mit der Übertragerachse ange­ ordnete zweite Spule auf, der Feldverstärkungsmittel zugeord­ net sind, die die zweite Spule im wesentlichen senkrecht zur Spulenwicklung nach Art eines ersten Teilübertrager hin offe­ nen U-Joches umgreifen. Die Pole der U-Joche liegen einander zweckmäßig gegenüber. Diese Anordnung ermöglicht eine beson­ ders gute Kopplung zwischen der ersten und der zweiten Spule.

Die Feldverstärkungsmittel können im wesentlichen aus Mate­ rial hoher Permeabilität aufgebaut sein, um das durch die Spulen erzeugte Magnetfeld zu verstärken. Die Anordnung der mit ihren Polen aufeinanderzugerichteten U-Joche sorgt für eine verlustarme Übertragung. Mit Vorteil bestehen die Feld­ verstärkungsmittel im wesentlichen aus Ferrit. Dieses Mate­ rial ist besonders geeignet, da es zwar magnetisierbar, elek­ trisch aber fast nicht leitend ist. Dadurch entstehen insbe­ sondere bei hochfrequenten zu übertragenden Signalen prak­ tisch keine Wirbelstromverluste. Die Übrtrager sind auch sehr verzerrungsarm.

Es ist möglich, daß die Pole der U-Joche einander in einer zur Übertragerachse parallelen Richtung gegenüberliegen. Die Spulen der zusammenarbeitenden Teilübertrager können dann den gleichen Durchmesser haben, insbesondere im wesentlichen identisch sein, was beispielsweise fertigungstechnische Vor­ teile hat. Bei anderen Ausführungsformen können die Pole der U-Joche einander in radialer Richtung der Übertragerachse gegenüberliegen, wobei Spulen unterschiedlicher Durchmesser miteinander zusammenarbeiten. Auch zwischen diesen Orientie­ rungen liegende Anordnungen und/oder Kombinationen verschie­ dener Anordnungen sind möglich. In Fällen, bei denen auf gute Kopplung verzichtet werden kann, könnte auch auf Feld­ verstärkungsmittel bei dem ersten und/oder dem zweiten Teil­ übertrager verzichtet werden.

Die Prüfsonde bzw. die Prüfsonden können nach verschiedenen Meßprinzipien arbeiten, z. B. nach optoelektronischen, mecha­ nisch-elektronischen oder pneumatischen Methoden. Mittels einer der Werkzeugscheibe zugeordneten Vorrichtung können die Prüfsignale ggf. in elektrisch übertragbare Signale umgewan­ delt werden. Werden transformatorische Rotierübertrager ver­ wendet, können die Prüfsignale in elektrische Spannungen um­ gewandelt werden, die auf insbesondere hochfrequente Wechsel­ spannungen aufmoduliert werden können. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine Prüfsonde eine insbeson­ dere berührungslos arbeitende Wirbelstromsonde. Mit hochfre­ quenten Wechselspannungen arbeitende Wirbelstromsonden arbei­ ten besonders vorteilhaft mit transformatorischen Übertragern zusammen. Eine Wirbelstromprüfung kann vollautomatisch und berührungslos sowie ohne die Notwendigkeit für ein Koppel­ medium zwischen Werkstück und Prüfsonde durchgeführt werden. Die Prüfung kann bei hohen Relativgeschwindigkeiten zwischen Werkstückoberfläche und Prüfsonde erfolgen, was eine voll­ ständige Prüfung ggf. großer Oberflächenbereiche in kurzen Zeiten ermöglicht. Es können hohe Prüfempfindlichkeiten, z. B. für Oberflächenrauhigkeiten und andere oberflächennahe Unre­ gelmäßigkeiten, wie Risse, erreicht werden.

Bei einer anderen Ausführungsform ist mindestens ein an der Werkzeugscheibe befestigter Halter mit einem drehbar an­ treibbaren, ggf. für die Aufnahme eines Prüfwerkzeuges aus­ gebildeten Drehelement vorgesehen, wobei zwischen Halter und Drehelement mindestens ein Rotierübertrager vorgesehen ist, bei dem der erste Teilübertrager dem Halter und der mit dem ersten Teilübertrager zusammenarbeitende zweite Teilüber­ trager dem Drehelement zugeordnet ist. Wenn das Drehelement eine Werkzeugaufnahme aufweist, die für die Aufnahme eines mindestens eine Prüfsonde aufweisenden Prüfwerkzeuges ausge­ bildet ist, so kann die elektrische Verbindung zwischen der im Prüfwerkzeug angeordneten Prüfsonde und dem Drehelement durch beliebige, dem Fachmann bekannte elektrische Verbin­ dungsmittel erfolgen, beispielsweise durch Stecker. Die Ver­ bindung kann auch durch induktive Übertrager geschaffen wer­ den. Es ist bei dieser Ausführungsform vorteilhaft, aber nicht zwingend, daß die signalübertragende Verbindung zwi­ schen Werkzeugscheibe und Grundkörper durch einen Rotierüber­ trager erfolgt. Der Rotierübertrager zwischen Werkzeughalter und der drehbar antreibbaren Werkzeugaufnahme kann die be­ reits beschriebenen Merkmale aufweisen.

Der Werkzeugrevolver gemäß der Erfindung kann mit nach ver­ schiedenen Meßprinzipien arbeitenden Prüfsonden ausgerüstet sein, so daß für jede Prüfaufgabe das der Aufgabe optimal an­ gepaßte Meßprinzip zum Einsatz kommen kann. Durch den Werk­ zeugrevolver der Erfindung kann eine Bearbeitungsvorrichtung in eine variabel einsetzbare Bearbeitungs- und Prüfvorrich­ tung umgerüstet werden. Die weit entwickelten Steuermöglich­ keiten moderner Werkzeugrevolver können durch die Erfindung auch für die Werkstückprüfung nutzbar gemacht werden. Be­ sonders vorteilhaft ist die Erfindung zur Detektion von Ris­ sen aus vorangegangenen Bearbeitungsschritten, wie Schmieden oder Kaltpressen nach dem Schruppvorgang, einsetzbar.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh­ rungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen und den Unter­ ansprüchen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Kombination miteinander bei einer Ausführungsform verwirklicht sein. Ausführungsbei­ spiele der Erfindung werden in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeugrevolvers mit teil­ weisem Schnitt, und

Fig. 2 ein Detail A des in Fig. 1 gezeigten Werkzeug­ revolvers im teilweisen Schnitt.

Die Seitenansicht in Fig. 1 zeigt einen Werkzeugrevolver 1 mit einem Grundkörper 2, der auch als Werkzeugrevolvergehäuse bezeichnet wird, und einer Werkzeugscheibe 3, die an dem Grundkörper 2 um eine Werkzeugscheibendrehachse 4 drehbar ge­ lagert ist. Der Grundkörper 2 weist ein an ihm befestigtes Gegenelement 5 auf, das den gleichen Außendurchmesser wie die runde Werkzeugscheibe 3 hat. Zwischen Gegenelement 5 und Werkzeugscheibe 3 ist eine Drehebene 6 definiert.

An dem Grundkörper 2 ist ein mit einem Gehäusedeckel ge­ schützter Werkzeugrevolverantrieb 7 zur Drehung der Werkzeug­ scheibe angebracht.

Auf der dem Gegenelement 5 abgewandten Vorderseite 11 der Werkzeugscheibe 3 ist nahe dem Außenumfang der Werkzeug­ scheibe ein Werkzeugträger 9 befestigt, in dem ein radial zur Werkzeugscheibendrehachse in Blickrichtung nach hinten ausgerichtetes Bearbeitungswerkzeug 10 eingespannt ist. Auf der Vorderseite 11 ist weiterhin ein Werkzeughalter 12 befe­ stigt, der eine drehbar antreibbare Spindel 13 mit einem Werkzeugspannkopf 14 aufweist. Die Spindeldrehachse 15 ver­ läuft radial zur Werkzeugscheibendrehachse 4. In dem Werk­ zeugspannkopf 14 ist ein Prüfwerkzeug 16 mit einer in Fig. 2 besser erkennbaren Prüfsonde 17 eingespannt. Eine detaillier­ te Beschreibung des Werkzeughalters 12 mit den daran angeord­ neten Elementen erfolgt im Zusammenhang mit Fig. 2.

Dem Werkzeugträger 12 diametral gegenüber ist auf der Vorder­ seite 11 ein Sondenhalter 18 befestigt, an dem eine mit ihrer Spitze radial zur Werkzeugscheibendrehachse 4 ausgerichtete Prüfsonde 19 befestigt ist. Die Prüfsonde 19 ist mit ihrer Spitze in einem geringen Abstand von der Oberfläche 20 eines Werkstückes 21 angeordnet, das in einer Drehbank um eine Bankdrehachse 22 drehbar eingespannt ist und nur teilweise gezeigt ist.

Die als Wirbelstromsonde ausgebildete Prüfsonde 19 ist über eine (gestrichelt gezeichnete) elektrische Leitung mit einem ersten Sondenstecker 23 verbunden, der im Sondenhalter 18 auf dessen der Vorderseite 11 der Werkzeugscheibe zugewandten Seite angeordnet ist. Der erste Sondenstecker 23 ist mit dem an der Vorderseite 11 angeordneten zweiten Sondenstecker 24 der Werkzeugscheibe 3 elektrisch leitend verbunden. Anstelle der zusammenwirkenden Sondenstecker 23, 24 können auch zusam­ menwirkende Elemente eines induktiven Übertragers vorgesehen sein. Der zweite Sondenstecker 24 ist durch eine elektrische Leitung 25 mit den der Werkzeugscheibe 3 zugeordneten ersten drei Teilübertragern 26 eines zweikanaligen Rotierübertragers 27 verbunden. Es sind auch einkanalige und mehr als zweikana­ lige Rotierübertrager möglich. Insbesondere kann bei Verwen­ dung einer Wirbelstromsonde mit Differenzanordnung und Ab­ standswicklung ein dreikanaliger Rotierübertrager Verwendung finden.

Die ersten Teilübertrager 26 stehen in Übertragungskontakt mit spiegelsymmetrisch zur Drehebene 6 im Gegenelement 5 an­ geordneten zweiten Teilübertragern 28 des Rotierübertragers 27, wobei sich die ersten Teilübertrager 26 und die zweiten Teilübertrager 28 nicht berühren. Dies ist besser in Fig. 2 zu erkennen, wo gezeigt ist, daß zwischen den Teilübertragern 26 und 28 ein Abstand 29 verbleibt. Die zweiten Teilübertra­ ger 28 sind über eine elektrische Leitung 30 mit einer an der Außenseite des Werkzeugrevolvergehäuses 2 angeordneten Stek­ kereinrichtung 31 verbunden, an die eine Versorgungs- und Auswerteeinheit für die Prüfsonde bzw. die Prüfsonden ange­ schlossen werden kann.

Der Aufbau der Teilübertrager 26, 28 des Rotierübertragers 27 ist in Zusammenschau der Fig. 1 und 2 zu erkennen. Es wird jeweils nur der Übertrager für einen Kanal beschrieben. Ein erster Teilübertrager 26 weist eine kreisrunde Spule 32 mit in Wicklungsrichtung gesehen rechteckigen Querschnitt auf, die koaxial mit der kolinear mit der Werkzeugscheibendreh­ achse verlaufenden Übertragerachse 4 angeordnet ist. Die Spule 32 ist im Vergleich zu ihrem Radius in Richtung der Übertragerachse 4 kurz. Die Spulenwicklung der Spule ist an die elektrische Leitung 33 angeschlossen. Die Spule liegt paßgenau in einer um die Übertragerachse herum verlaufenden Ringnut eines im wesentlichen aus Ferrit bestehenden Ringes 34. Die Ringnut ist in einer parallel zur Achse 4 verlaufen­ den Richtung zum zweiten Teilübertrager 28 hin geöffnet. Im gezeigten Querschnitt gesehen, wird die erste Spule im we­ sentlichen senkrecht zur Spulenwicklung nach Art eines zum zweiten Teilübertrager 28 hin offenen U-Joches von dem Ferrit-Feldverstärkungsmittel umgriffen, wobei das U-Joch nahe der Drehebene 6 Pole aufweist, die entsprechenden Polen des zweiten Teilübertragers 28 unter Bildung eines Luftspal­ tes 29 gegenüberstehen. Der zweite Teilübertrager 28 ist spiegelsymmetrisch zur Drehebene 6 im Gegenelement 5 ange­ ordnet, wobei die zweite Spule 35 elektrisch an die Leitung 36 angeschlossen ist, die zur Steckereinrichtung 31 führt.

Die Rotationssymmetrie dieser Anordnung zur Übertragerachse 4 führt dazu, daß der Rotierübertrager 27 bei ruhender Werk­ zeugscheibe wie bei drehender Werkzeugscheibe, insbesondere aber bei jeder relativen Drehstellung der Werkzeugscheibe 3 zum Gegenelement 5, im wesentlichen die gleichen Übertra­ gungseigenschaften hat. Dabei wird eine besonders gute Kopplung zwischen den Spulen 32, 35 dadurch erreicht, daß der die Spulen umgebende magnetische Fluß durch die einander gegenüberstehenden U-jochförmigen Feldverstärkungsmittel aus im wesentlichen Ferrit über den Abstand 29 hinweg im wesent­ lichen geschlossen verläuft.

Ein Bearbeitungs- und Prüfzyklus kann nach folgendem Verfah­ ren ablaufen. Zunächst wird die Werkzeugscheibe 3 durch den Antrieb 7 von der Vorderseite 11 aus betrachtet, um 90° gegen den Uhrzeigersinn verdreht, so daß das Bearbeitungswerkzeug 10 in eine dem Werkstück 21 nahe Bearbeitungsposition ge­ langt. Das Werkstück wird dann um die Bankdrehachse 22 ge­ dreht und der Werkzeugrevolver 1 derart relativ zur (nicht gezeigten) Drehbank bewegt, daß bei Berührung von Bearbei­ tungswerkzeug und Werkstück eine zum Beispiel spanende Be­ arbeitung erfolgt. Nach Abschluß der Bearbeitung wird die Werkzeugscheibe um 90° im Uhrzeigersinn verdreht, so daß die Prüfsonde 19 mit geringem Prüfabstand zur frisch bearbeiteten Oberfläche angeordnet ist. Die frisch bearbeitete Oberfläche wird dann durch entsprechende Relativbewegung von Werkzeugre­ volver zum rotierenden Werkstück parallel zur Achse 4 in spi­ raligen Bahnen vorzugsweise lückenlos abgetastet. Aus dem durch die Prüfsonde erzeugten Prüfsignalen können Rückschlüs­ se auf die Oberflächenqualität und damit ggf. auch auf die Qualität des Werkzeuges gezogen werden.

Die Prüfsonde ist in der Prüfposition, aber auch in jeder anderen Drehposition der Werkzeugscheibe, in Signalübertra­ gungskontakt mit der an die Steckereinrichtung 31 angeschlos­ senen Versorgungs- und Auswerteeinheit. Im gezeigten Beispiel wird nur in der gezeigten Prüfposition ein Prüfsignal er­ zeugt, wobei sich das Werkstück relativ zur ruhenden Prüf­ sonde bewegt. Es ist aufgrund der Erfindung jedoch auch möglich, ruhende Werkstücke zu prüfen, indem beispielsweise durch Drehung der Werkzeugscheibe eine mit der Werkzeugschei­ be drehende Prüfsonde ein ruhendes Werkstück abtastet. Denk­ bar sind auch gleichzeitig erfolgende Linearbewegungen einer Prüfsonde beispielsweise in radialer Richtung zur Werkzeug­ scheibendrehachse 4.

In Fig. 2 ist eine andere Möglichkeit gezeigt, wie durch Rotierübertrager zwischen einer Prüfsonde 17 und der dem Grundkörper zuordenbaren Versorgungs- und Auswerteeinheit eine Prüfung an einem ruhenden Werkstück durchführbar wird. In einem auf der Vorderseite der Werkzeugscheibe befestigten Werkzeughalter 12 ist eine um eine Spindeldrehachse 15 dreh­ bare Spindel 13 in Lagern 40 drehbar gelagert. Die Spindel 13 weist einen Werkzeugspannkopf 14 auf, in den ein Prüfwerkzeug 16 mit einer radial zur Spindeldrehachse 15 orientierten Wir­ belstromsonde 17 eingespannt ist. Durch eine (nicht gezeigte) Übertragungsvorrichtung, beispielsweise einen Steckkontakt, im Bereich des Werkzeugspannkopfes 14 ist die Prüfsonde 17 elektrisch leitend mit der in der Spindel 13 verlaufenden elektrischen Leitung 41 verbunden. Auch an dieser Stelle kann die Übertragung von Signalen von der Prüfsonde 17 zum Bereich der Spindel 13 durch induktive Übertrager erfolgen. Die elek­ trische Leitung 41 ist an die jeweiligen Spulen der zweiten Teilübertrager 42 angeschlossen, die über den Ringspalt 43 hinweg mit den entsprechenden ersten Teilübertragern 44 im Werkzeughalter 12 signalübertragend verbunden sind.

Im dargestellten Querschnitt sind die Teilübertrager des Rotierübertragers 45 zwischen Werkzeughalter und Werkzeugauf­ nahme im Aufbau ähnlich mit den bereits beschriebenen des Rotierübertragers 27 zwischen Werkzeugscheibe und Grundele­ ment. Während die Teilübertrager des Rotierübertragers 27 aber jeweils spiegelsymmetrisch zur Drehebene 6 ausgebildet sind, so daß jeweils miteinander zusammenwirkende Teilüber­ trager insbesondere den gleichen Radius bzgl. der Übertrager­ achse haben, ist dies bei dem Rotierübertrager 45 anders. Ein Paar einander zugeordneter Teilübertrager weist einen inne­ ren, der Spindel 13 zugeordneten ringförmigen Teilübertrager auf, dessen U-Joch sich bzgl. der Spindeldrehachse bzw. Über­ tagerachse 15 radial nach außen öffnet. Diesem Teilübertrager gegenüber ist der erste Teilübertrager 44 angeordnet, der bzgl. der Übertragerachse 15 radial außerhalb des zweiten Teilübertragers 42 angeordnet ist und dessen Ferrit-U-Joch mit den Polen radial nach innen zum zweiten Teilübertrager 42 weist. Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform sind die Rotierübertrager zwischen Werkzeugscheibe und Gegenelement 5 auch mit in radialer Richtung zur Übertragerachse einander zugewandten Polen ausgebildet.

Durch die beschriebene Anordnung einer Prüfsonde an einer drehbar antreibbaren Werkzeugaufnahme eines auf der Werkzeug­ scheibe befestigten Werkzeughalters ist eine Prüfung eines ruhenden Werkstückes bei ruhender Werkzeugscheibe möglich. So kann beispielsweise zunächst in der Werkzeugaufnahme 14 ein Bohrwerkzeug eingespannt sein, mit dem eine Bohrung ausge­ führt wird. Nach Auswechseln des Bohrwerkzeuges und Einwech­ seln des Prüfwerkzeuges 16 kann die Innenwand der Bohrung mit der Prüfsonde 17 geprüft werden, wobei bei Relativbewe­ gung parallel zur Spindeldrehachse 15 eine spiralige Abta­ stung der Bohrungsinnenwand erfolgen kann. Es ist auch mög­ lich, das Prüfwerkzeug ständig eingespannt zu lassen, die Bohrung mit einem Bohrer eines weiteren antreibbaren Werk­ zeughalter auszuführen und dann durch Drehung der Werkzeug­ scheibe das Prüfwerkzeug 16 in Prüfposition zu bringen.

Claims (14)

1. Werkzeugrevolver (1) für eine zur Bearbeitung eines Werkstückes (21) vorgesehene Bearbeitungsvorrichtung, mit einem Grundkörper (2) und einer an dem Grundkörper drehbar gelagerten Werkzeugscheibe (3), der mindestens ein durch Drehung der Werkzeugscheibe in eine werkstück­ nahe Bearbeitungsposition bewegbares Bearbeitungswerk­ zeug (10) und mindestens eine durch Drehung der Werk­ zeugscheibe in eine werkstücknahe Prüfposition beweg­ bare, relativ zum Werkstück bewegbaren Prüfsonde (17; 19) zuordenbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die elektrische Verbindung der Prüfsonde (17; 19) mit einer dem Grundkörper zuordenbaren Versorgungs- und Auswerte­ einheit zwischen der Prüfsonde und dem Grundkörper (2) mindestens ein Rotierübertrager (27) vorgesehen ist, der mindestens einen der Werkzeugscheibe zugeordneten ersten Teilübertrager (26) aufweist, der mit mindestens einem relativ zu dem ersten Teilübertrager um eine Übertrager­ achse (4) und um einen Drehwinkel verdrehbaren, dem Grundkörper zugeordneten zweiten Teilübertrager (28) derart signalübertragend verbunden ist, daß die Signal­ übertragung unabhängig vom Drehwinkel ist.

2. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Drehwinkel 360° beträgt.

3. Werkzeugrevolver nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rotierübertrager (27) ein transforma­ torischer Rotierübertrager ist.

4. Werkzeugrevolver nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotierübertra­ ger (27) ein berührungslos arbeitender Rotierübertrager ist, bei dem zwischen dem ersten Teilübertrager (26) und dem zweiten Teilübertrager (28) ein Abstand (29) ver­ bleibt.

5. Werkzeugrevolver nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Teilübertrager mindestens eine runde, koaxial mit der Übertragerachse (4) angeordnete Spule aufweist.

6. Werkzeugrevolver nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß beide Teilübertrager jeweils mindestens eine runde, koaxial mit der Übertra­ gerachse angeordnete Spule aufweisen.

7. Werkzeugrevolver nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teilüber­ trager (26) eine runde, koaxial mit der Übertragerachse (4) angeordnete erste Spule (32) aufweist, der Feldver­ stärkungsmittel (34) zugeordnet sind, die die erste Spule im wesentlichen senkrecht zur Spulenwicklung nach Art eines zum zweiten Teilübertrager (28) hin offenen U-Joches mindestens entlang eines Umfangsabschnittes, vor­ zugsweise entlang des gesamten Umfangs umgreifen.

8. Werkzeugrevolver nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweite Teilübertrager (28) mindestens eine runde, koaxial mit der Übertragerachse (4) angeordnete zweite Spule aufweist, der Feldverstärkungsmittel zuge­ ordnet sind, die die zweite Spule im wesentlichen senk­ recht zur Spulenwicklung nach Art eines zum ersten Teil­ übertrager hin offenen U-Joches umgreifen, und daß die Pole der U-Joche einander gegenüberliegen.

9. Werkzeugrevolver nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Pole der U-Joche einander in radialer Rich­ tung der Übertragerachse gegenüberliegen.

10. Werkzeugrevolver nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Pole der U-Joche einander in einer parallel zur Übertragerachse verlaufenden Richtung gegenüber­ liegen.

11. Werkzeugrevolver nach einem der vorhergehenden An­ sprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feld­ verstärkungsmittel im wesentlichen aus Ferrit bestehen.

12. Werkzeugrevolver nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfsonde (17; 19) eine berührungslos arbeitende Prüfsonde ist, insbe­ sondere eine Wirbelstromsonde.

13. Werkzeugrevolver nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein an der Werkzeugscheibe (3) befestigter Halter (12) mit einem relativ zum Halter um eine Übertragerachse (15) und um einen Drehwinkel drehbar antreibbaren, Drehele­ ment (13) vorgesehen ist, dem mindestens eine Prüfsonde für die Aufnahme eines eine Prüfsonde (17) zugeordnet ist, und daß zwischen dem Halter und dem Drehelement mindestens ein Rotierübertrager (45) vorgesehen ist, bei dem der erste Teilübertrager (44) dem Halter und der mit dem ersten Teilübertrager zusammenarbeitende zweite Teilübertrager (42) dem Drehelement (13) zugeordnet ist.

14. Werkzeugrevolver nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß das Drehelement (13) eine Werkzeugaufnahme (14) aufweist, die für die Aufnahme eines mindestens eine Prüfsonde (17) aufweisenden Prüfwerkzeuges (16) ausge­ bildet ist und daß zwischen Prüfwerkzeug (16) und Drehelement (13) Verbindungsmittel für die elektrische Verbindung der Prüfsonde mit dem zweiten Teilübertrager vorgesehen sind.