DE19636652C2 - Electro-mechanical probing device for probing a workpiece surface for an engraving milling machine - Google Patents

Electro-mechanical probing device for probing a workpiece surface for an engraving milling machine

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    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B3/00—Artist's machines or apparatus equipped with tools or work holders moving or able to be controlled substantially two- dimensionally for carving, engraving, or guilloching shallow ornamenting or markings
    • B44B3/06—Accessories, e.g. tool or work holders
    • B44B3/061—Tool heads

Description

Die Erfindung betrifft eine elektro-mechanische Antastvorrichtung zur Antastung einer Werkstück-Oberfläche für eine Gravur-Fräsmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electro-mechanical probing device for probing a Workpiece surface for an engraving milling machine with the characteristics of Preamble of claim 1.

Die DE 16 91 000 U beschreibt eine Nachführungseinrichtung zur Antastung von Oberflächen für Gravur-Fräsmaschinen mit in einer Spindel gehaltenem Gravierwerkzeug, wobei die Antastung mittels einer Düse auf pneumatischem Weg erfolgt.DE 16 91 000 U describes a tracking device for probing Surfaces for engraving milling machines with a spindle Engraving tool, the probing by means of a nozzle by pneumatic means he follows.

Aus der DE 39 14 059 C2 ist eine Vorrichtung zur Festlegung der Eingriffstiefe eines Gravierstichels in ein zu gravierendes Werkstück bekannt. Es ist ein ringförmig ausgebildetes, auf einer Seite offenes Sensorgehäuse mit einem federnden Schenkel vorgesehen, der einen am Wekstück anliegenden Abtastfinger trägt. Die Tastbewegung des Tastfingers wird durch Hebelwirkung und Federungsverhalten verkleinert über eine an der offenen Stelle des Sensorgehäuses angeordneten Fühler an einen Sensor übermittelt.DE 39 14 059 C2 describes a device for determining the depth of engagement Engraving stylus known in a workpiece to be engraved. It is an annular trained, open on one side sensor housing with a resilient leg provided that carries a scanning finger resting on the workpiece. The The tactile movement of the finger is determined by leverage and suspension behavior scaled down via a sensor arranged in the open position of the sensor housing transmitted to a sensor.

Bekannte Oberflächenantastungen (Aerostatische Nachführung oder Abstandhalter zur Nachführung) können auf Grund von Spänen zwischen Material und Antastung tiefere Kratzer in der Oberfläche des Werkstückes erzeugen und funktionieren nur bei absatz- und ansatzfreien Oberflächen ab einer bestimmten Werkstückbreite. Hydraulische Nachführungen (z. B. von Mähdreschern und Kopierfräsmaschinen) können ebenfalls nur nachführen, sind jedoch auf Grund des hohen Gewichtes ungeeignet.Known surface probes (aerostatic tracking or spacers due to chips between material and probing create deeper scratches in the surface of the workpiece and only work with heel-free and batch-free surfaces from a certain workpiece width. Hydraulic tracking (e.g. of combine harvesters and copy milling machines) can also only track, but are due to the high weight not suitable.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine elektro-mechanische Antastvorrichtung zur Antastung einer Werkstück-Oberfläche für eine Gravur-Fräsmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, Toleranzen der Gravur- Fräsmaschine, oder durch Aufschäummittel oder des Werkstückes beim Gravieren auszugleichen, um eine gleichmäßige Linienstärke ohne eine Beschädigung der Materialoberfläche zu erhalten, ohne das es eines Digitalisierens und Berechnens von Oberflächendaten bedarf.The object of the invention is an electro-mechanical probing device for probing a workpiece surface for an engraving milling machine to create the type mentioned at the beginning, which enables tolerances of the engraving Milling machine, or by foaming agent or the workpiece when engraving to compensate for an even line width without damaging the Obtain material surface without digitizing and calculating Surface data required.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektro-mechanische Antastvorrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved by an electro-mechanical Probing device with the features specified in claim 1 solved.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments result from the subclaims.

Die Figur zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung.The figure shows the device according to the invention.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird an der Z-Achse angebracht. Mit Hilfe des justierbaren Tastschuhes, welcher an der Schubstange angeschraubt ist, wird eine Oberflächenantastung unmittelbar neben dem Gravierstichel erreicht.The device according to the invention is attached to the Z axis. With the help of adjustable feeler shoe, which is screwed to the push rod, becomes one Surface probing reached directly next to the engraving stylus.

Bei Berührung der Oberfläche des Tastschuhes fährt die Z-Achse weiter in negative Z-Richtung.When the surface of the feeler shoe is touched, the Z axis continues to move into negative Z direction.

Gleichzeitig erfährt die Schubstange eine relative Bewegung. Ein auf der Schubstange angebrachter Schaltnocken betätigt einen in dem Vorrichtungsgehäuse angebrachten Schalter.At the same time, the push rod experiences a relative movement. One on the Push rod attached switch cam actuates one in the device housing attached switch.

Dieser löst am Schaltpunkt einen Impuls in der Steuerung aus. Von diesem Schaltpunkt fährt die Z-Achse nun einen programmierten Wert in negativer Z- Richtung.This triggers a pulse in the control at the switching point. Of this Switching point, the Z axis now moves a programmed value in negative Z Direction.

Dieser Vorgang wiederholt sich automatisch bei jeder Eintauchbewegung.This process is repeated automatically with each immersion movement.

Um größtmögliche Sicherheit gegen Fehlfunktion zu haben, wurde auf der Vorrichtung ein Endschalter angebracht, welcher bei Überschreitung eines einstellbaren Weges eine Unterbrechung/Not-Aus des Automatikbetriebes auslöst. In order to have the greatest possible security against malfunction, was on the device a limit switch attached, which is exceeded when an adjustable path triggers an interruption / emergency stop of the automatic mode.  

Um die erfindungsgemäße Vorrichtung kostengünstig umzusetzen, kann auf handelsübliche Bauteile zurückgegriffen werden (z. B. Meßuhr und Schalten).In order to implement the device according to the invention at low cost, commercially available components can be used (e.g. dial gauge and switching).

Claims (7)

1. Elektro-mechanische Antastvorrichtung zur Antastung einer Werkstück-Oberfläche für eine Gravur-Fräsmaschine, mit in einer Frässpindel gehaltenen Gravierstichel, mit einem Frässpindelhalter und in der Nähe des Gravierstichels angeordneten Tastschuhes, gekennzeichnet durch eine mit der Frässpindel (2) verbundene, relativ zur Frässpindel (2) in Richtung der Frässpindelachse 1 verschiebbar geführte Schubstange (4), die einen mit einem mit der Spindelsteuerung in elektrischer Verbindung stehenden Schalter (5) zusammenwirkenden Schaltnocken (6) und im Bereich ihres freien Endes den Tastschuh (9) trägt.1. Electro-mechanical probing device for probing a workpiece surface for an engraving milling machine, with engraving stylus held in a milling spindle, with a milling spindle holder and arranged in the vicinity of the engraving stylus, characterized by a connected to the milling spindle ( 2 ), relative to milling spindle (2) in the direction of Frässpindelachse 1 displaceably guided push rod (4) which carries a cooperating with a stationary with the spindle control in electrical communication switch (5) control cams (6) and in the region of its free end the Tastschuh (9). 2. Elektro-mechanische Antastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (4) in einem an der Frässpindel (2) oder dem Frässpindelhalter (1) befestigten Stangenhalter gelagert ist, der ein Gehäuse (7) trägt in dem der Schalter (5) angeordnet ist.2. Electro-mechanical probing device according to claim 1, characterized in that the push rod ( 4 ) is mounted in a rod holder fastened to the milling spindle ( 2 ) or the milling spindle holder ( 1 ) and carries a housing ( 7 ) in which the switch ( 5 ) is arranged. 3. Elektro-mechanische Antastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) mit der Schubstange (4) verschwenkbar ist.3. Electro-mechanical probing device according to claim 2, characterized in that the housing ( 7 ) with the push rod ( 4 ) is pivotable. 4. Elektro-mechanische Antastvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (7) ein mit der Schubstange (4) zusammenwirkender, bei Erreichen oder Überschreiten eines bestimmten einstellbaren Hubes der Schubstange (4) durch diese aktivierter Endschalter (12) angeordnet ist, der in elektrischer Verbindung mir der Frässpindelsteuerung oder -automatik steht.4. Electro-mechanical probing device according to claim 2 or 3, characterized in that on the housing ( 7 ) with the push rod ( 4 ) cooperating, when reaching or exceeding a certain adjustable stroke of the push rod ( 4 ) by this activated limit switch ( 12 ) is arranged, which is in electrical connection with the milling spindle control or automatic. 5. Elektro-mechanische Anstastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastschuh (9) justierbar an einem Halter befestigt ist, der justierbar mit der Schubstange (4) verbunden ist.5. Electro-mechanical probing device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the feeler shoe ( 9 ) is adjustably attached to a holder which is adjustably connected to the push rod ( 4 ). 6. Elektro-mechanische Anstastvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter des Tastschuhes (9) an der Schubstange (4) in Höhenrichtung stufenlos einstellbar angeklemmt ist und zur in Radialrichtung justierbaren Befestigung des Tastschuhes (9) Langlöcher aufweist.6. Electro-mechanical probing device according to claim 5, characterized in that the holder of the feeler shoe ( 9 ) on the push rod ( 4 ) is clamped continuously adjustable in the vertical direction and has elongated holes for the radially adjustable fastening of the feeler shoe ( 9 ). 7. Elektro-mechanische Antastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastschuh (9) an seinem freien Ende zur anzutastenden Oberfläche (10) hin abgewinkelt ist und eine etwa konzentrisch zum Gravierstichel (3) liegenden, den Gravierstichel (3) teilweise mit geringem Abstand umfassende Auskehlung aufweist.7. Electro-mechanical probing device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the probe shoe ( 9 ) is angled at its free end to the surface to be probed ( 10 ) and an approximately concentric to the engraving stylus ( 3 ), the engraving stylus ( 3 ) has a full groove, sometimes at a short distance.
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JP 6-134953 A.,In: Patents Abstracts of Japan, M-1656,Aug. 16,1994,Vol.18,No.438 *

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