DE2512787C2 - Vorrichtung zum Ausmessen von nacheinander zum Einsatz kommenden, spanabhebenden Werkzeugen numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen und zum Einspeisen der Meßwerte in die numerische Maschinensteuerung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausmessen von nacheinander zum Einsatz kommenden, spanabhebenden Werkzeugen numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen und zum Einspeisen der Meßwerte in die numerische Maschinensteuerung gemäß dem Oberbegriff des Ansprüche« 1.

Das Problem, verschiedene Werkzeuglängen mit einem vorbestimmten Programm zu koordinieren, wurde auf zwei Arten gelöst Eine Technik besteht darin, daß man den Programmierer die Werkzeuglänge festlegen läßt und dann ein entsprechendes Programm schreibt In diesem Fall wird jedes Werkzeug genau auf die vorbestimmte Länge gebracht, bevor es in eine Bearbeitungsmaschine eingesetzt wird. Bei einer Werkzeugmaschine, bei der mehrere Dutzend Werkzeuge benötigt werden, kann die Werkzeuglängeneinstellung mehrere Stunden beanspruchen. Darüber hinaus müssen spezielle Werkzeughalter und Befestigungsvorrichtungen verwendet werden, um den erwähnten Vorgang zu vereinfachen. Derartige Elemente sind jedoch nicht in der Lage, die für die Einstellung der Werkzeuglängen erforderliche Zeit wesentlich zu reduzieren.

Die zweite Technik, eine Anpassung an verschiedene Werkzeuglängen zu erreichen, bedient sich der Fähigkeit einer numerischen Steuerung. In diesem Fall werden die Werkzeuge in die Spindel der Werkzeugmaschine ohne ein besonderes Augenmerk auf deren bestimmte Länge eingesetzt. Der Bedienungsmann der Maschine führt dann einen Werkzeugeinstellarbeitsgang durch. Bei der Durchführung dieses Arbeitsganges gibt es eine große Anzahl von möglichen Arbeitszyklen. Es wird dabei jedoch typisch bei in die Spindel eingesetztem Bearbeitungswerkzeug so vorgegangen, daß die betreffende Person von Hand die Spindel aus einer Ruhelage zu einer Bezugsstelle bewegt Diese Stelle wird gewöhnlich dadurch bestimmt daß man die Spitze des Werkzeugs in Anlage an einen Bearbeitungstisch an der Werkzeugmaschine oder an irgendeine andere feste Bezugsebene bringt Die numerische Steuereinheit kann die Länge bzw. das Ausmaß dieser Bewegung messen. Da der Abstand von der Spindel-Ruheposition zur Bezugsebene in der Steuereinheit voreingestellt werden kann, kann die Steuereinheit die Länge jedes Werkzeugs berechnen. Dieser Abstand, der von der Spindel bei der Einstellung der Werkzeuglänge zurückgelegt wird, kann in der Steuereinheit nach Befehlsgabe durch den Bedienungsmann automatisch gespeichert werden, oder dieser Abstand kann mit Hilfe von Digitalschaltern von Hand gespeichert werden, wobei diese Schalter durch den Bedienungsmann selbst eingestellt werden, nachdem er eine Anzeige der zurückgelegten Strecke beobachtet hat

Eine Vorrichtung zum Ausmessen von nacheinander zum Einsatz kommenden, spanabhebenden Werkzeugen numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen und zum Einspeisen der Meßwerte in die numerische Maschinensteuerung ist aus der US-PS 35 87 360 bekannt Bei dieser bekannten — hier gattungsbildenden — Konstruktion wird ein außerhalb seiner Arbeitsstellung mittels einer Werkzeugaufnahme in stationärer Lage gehaltenes Werkzeug durch ein mit einem gegenüber dem Werkzeug verschiebbaren Meßfühler versehenes Meßgerät gemessen, daß ein dem jeweiligen Verschiebeweg des Meßfühlers entsprechendes elektrisches Meßsignal erzeugt. Dieses Meßsignal wird in eine Speicherstelle einer Speicherschaltung innerhalb der numerischen Maschinensteuerung eingespeichert und von dort beim Bearbeitungseinsatz des betreffenden Werkzeugs abgerufen. Die Werkzeugaufnahme besteht bei dieser bekannten Konstruktion aus einem drehbar angeordneten Werkzeugmagazin, welches an der Werkzeugmaschine befestigt ist. Die Erzeugung des elektrischen Meßsignals kann bei dieser bekannten Vorrichtung zwar während der Bearbeitung eines Werkstücks durch ein anderes Werkzeug des

Magazins erfolgen, jedoch besteht einerseits die Gefahr, daß das elektrische Meßsignal aufgrund von Erschütterungen und Vibrationen verfälscht wird, und andererseits besteht der Nachteil, daß während des Betriebes der Werkzeugmaschine immer nur ein Werkzeug im voraus ausgemessen werden kann. , .

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, welche zum Zwecke möglichst geringer Ausfallzeiten die Möglichkeit bietet, mehrere der Werkzeuge unabhängig vom Betriebszustand der Werkzeugmaschine im voraus und störungsfrei ausmessen zu können und dabei eine eindeutige Zuordnung der ausgemessenen Werkzeuge zum Steuerungsablauf der betreffenden Werkzeugmaschine sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der einleitend genannten Ausbildung erfindungsgemäß durch die Lehre des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist -omit vollkommen unabhängig von der Werkzeugmaschine — also störungsfrei — angeordnet, und die Werkzeugaufnahme für das zu messende Werkzeug besteht auch nicht aus einer automatischen Werkzeugaustauschvorrichtung, so daß die Möglichkeit gegeben ist, während eines einzigen Bearbeitungszyklusses mit einem Werkzeug den Meß- und Speichervorgang für mehrere nachfolgend zum Einsatz kommende Werkzeuge frei von Verfälschungen durchzuführen, also die Meß- und Speichervorgänge insgesamt in einer kürzeren Zeit durchzuführen als bei den bekannten entsprechenden Einrichtungen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Werkzeughalterung und Meßgerät,

F i g. 2 eine Schnittdarstellung des Meßgerätes,

Fig.3 ein allgemeines Blockschaltbild gemäß der Erfindung,

Fig.4 ein detailliertes Blockschaltbild gemäß der Erfindung in Verbindung mit einer Maschinen-Steuereinheit, die einen Computer enthält

F i g. 5 ein Blockschaltbild gemäß der Erfindung in Verbindung mit einer numerischen Steuereinheit die keine Speichermöglichkeit für die Werkzeugdaten besitzt

Fig.6 ein Blockschaltbild gemäß der Erfindung in so Verbindung mit einer numerischen Steuereinheit die Speichermöglichkeiten für die Werkzeugdaten besitzt und

F i g. 7 ein Blockschaltbild gemäß der Erfindung bei Älleinbetrieb, d. h. unabhängig von der numerischen Steuerung, mit einer Vorrichtung für die Datenspeicherung.

Gemäß F i g. 1 trägt eine Basis 10 einen eine Werkzeugaufnahme bildenden Sockel 15 und ein Meßgerät 11. Die Basis 10 kann grundsätzlich an einer Werkzeugmaschine befestigt sein, Vorzugs- und vorteilhafterweise stellt sie aber einen Teil einer getrennten Konsole dar. Die Konsole kann so ausgelegt sein, daß sie sich dauernd an einer einzigen Stelle befindet, oder sie kann bewegbar sein. Der Sockel bzw. die Werkzeugaufnahme 15 ist dafür ausgelegt, einen Werkzeughalter 12 aufzunehmen, der ein Werkzeug 14 aufnimmt. Der Sockel 15 soll der Spindel einer Werkzeugmaschine entsprechen und hält den Werkzeughalter 12 in einer stationären Lage. Zur Erläuterung sei angenommen, daß die Erstreckung des Werkzeugs 14 über eine Bezugsfläche 16 hinaus gemessen werden soll Es sei hervorgehoben, daß die gewählte Bezugsstelle als Funktion der Maschinensteuereinheit und der Progammieranforderungen veränderlich sein kann.

Das Meßgerät 11 besteht aus einer Führungssäule 18, einem ersten vertikal bewegbaren Schlitten 20 und einem zweiten horizontal bewegbaren Schlitten 22. Der zweite Schlitten 22 besitzt eine Anlagefläche 24, die zuerst gegen die Bezugsebene 16 gesetzt wird. In dieser Stellung wird das Meßgerät auf null eingestellt; die Anlagefläche 24 wird dann in Berührung mit der Spitze des Werkzeugs 14 gebracht Es wird dann eine Dateneingabe-Drucktaste betätigt, und die Länge des Werkzeugs wird in das Steuersystem eingespeist

F i g. 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Meßgerätes. Eine Wandleranordnung 26 zur Feststellung einer Relatiwerschiebung zwischen Schieberteil 20 und Führungssäule 18 ist innerhalb der Führungssäule 18 angeordnet Die Wandleranordnung enthält eine Skala 28, die fest innerhalb der Führungssäule 18 montiert ist Ein Lesekopf 30 ist an dem ersten Schlitten 20 befestigt und enthält eine Lichtquelle an einem ersten Teil 32 und einen fotoelektrischen Empfänger an einem zweiten Teil 34. Die Skala 28 enthält Markierungen in Form von Ausätzungen. Wenn sich der erste Schlitten 20 entlang der Führungssäule 18 bewegt erzeugt der Empfänger am Teil 34 eine Anzahl von Meßsignalen, die Inkremente der vom Schlitten 20 über der Skala 28 zurückgelegten Strecke wiedergeben.

In der Führungssäule 16 ist auch ein Gegengewicht 36 angeordnet welches dazu dient die Schlitten 20 und 22 auszubalancieren. Obwohl sehr viele Lagerkonstruktionen zwischen den Schlitten 22 und 20 und zwischen dem Schlitten 20 und der Führungssäule 18 verwendet werden können, gelangt bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein pneumatisches Lagersystem zur Anwendung. Dabei wird unter Druck befindliche Luft in die bei 38 gezeigten Kammern eingeleitet wodurch eine sehr geringe statische Reibung zwischen den Teilen erreicht wird.

Gemäß F i g. 1 ist eine zweite Wandleranordnung 19 vorhanden, die ähnlich der ersten Wandleranordnung 26 aufgebaut ist und die eine Relativbewegung zwischen dem ersten Schlitten 20 und den zweiten Schlitten 22 feststellt Eine Skala 21 ist an dem ersten Schlitten 20 mit Hilfe eines Winkels 23 befestigt Ein Lesekopf 25 wird durch ein steifes Teil 27 gehalten, welches mit Hilfe eines Bügels 29 an dem zweiten Schlitten 22 befestigt ist.

Wenn sich der zweite Schlitten 22 relativ zum ersten Schlitten 20 in einer Richtung senkrecht zur Mittellinie des Werkzeugs 14 bewegt, erzeugt die zweite Wandleranordnung 19 elektrische Signale als Funktion der Bewegung. Das beschriebene Gerät kann daher auch zur Messung des Durchmessers des Werkzeugs 14 benutzt werden. Bevor eine Durchmesser-Messung durchgeführt wird, muß das Meßgerät auf einen Bezugsdurchmesser ausgerichtet werden, der der Außendurchmesser des Sockels 15 sein kann. Eine Anlagefläche 17 wird in Berührung mit der Fläche entsprechend dem Außendurchmesser des Sockels 15 gebracht, und das Meßgerät wird auf null gestellt. Als nächstes wird — bei Verwendung einer numerischen Ablesung — der Schlitten 22 zur Mitte des Sockels 15 hin bewegt. Die Wandleranordnung 19 ist so ausgelegt, daß sie den Radius auf eine radiale Bewegung hin

anzeigt. Wenn daher die Anzeige angibt, daß der Schlitten 22 um eine Strecke bewegt wurde, die gleich ist dem vorbestimmten Radius, so wird sich die Anlagefläche 17 in der Mitte des Sockels 15 befinden. Wenn sie sich in der Mitte des Sockels 15 befindet, wird das Meßgerät erneut auf null gestellt. Nachdem das Meßgerät auf den Bezugsdurchmesser ausgerichtet worden ist, wird der Schlitten 22 von Hand bewegt, um die Aniagefläche 17 in Berührung mit der Fläche entsprechend dem Außendurchmesser des Werkzeugs 14 zu bringen. In dieser Lage erzeugt das Meßgerät elektrische Signale, die dem Radius des Werkzeugs entsprechen.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß der in F i g. 1 vorhandene Fräser als Werkzeug 14 im Sockel 15 lediglich ein Beispiel darstellt. Viele Drehmaschinen sind so konstruiert, daß jede Werkzeughalteranordnung von Hand auf eine vorbestimmte Länge voreingestellt wird, bevor sie in die Werkzeugaufnahmevorrichtung an der Maschine eingesetzt wird. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, kann der Sockel 15 so ausgebildet sein, daß er einen Werkzeughalter, wie er bei derartigen Drehmaschinen verwendet wird, aufnehmen kann. Der Gegenstand der Erfindung läßt sich daher bei vielen Maschinen zur Anwendung bringen, bei welchen eine Vielzahl von Werkzeugen zur Anwendung gelangt, die unterschiedliche Längen, Durchmesser od. dgl. besitzen.

Die Wandleranordnungen, die zuvor erläutert wurden, sind digitaler Natur. Es kann jedoch irgendein Wandlertyp verwendet werden, der als Funktion des von einem Bezugspunkt zu einem Punkt am Werkzeug zurückgelegten Weges ein Meßsignal erzeugt

In F i g. 3 wird ein Meßgerät, welches ähnlich dem in Verbindung mit den F i g. 1 und 2 beschriebenen ist. durch den Block 40 wiedergegeben. Das Meßgerät besteht aus einem Meßlehrenmechanismus 42 und einem Wandler 44, der mechanisch mit dem Meßlehrenmechanismus 42 gekuppelt ist. Zur Erläuterung soll nur ein einziger Wandler beschrieben werden. Der Fachmann erkennt jedoch, daß zusätzliche Wandler verwendet werden können, indem man einige der Elemente doppelt vorsieht und indem man andere gemeinsam benutzt

Bei einer Bewegung des Meßlehrenmechanismus 42 über die Länge oder den Radius eines Werkzeuges, erzeugt der Wandler 44 Meßsignale für eine Steuerschaltung 46. Die Steuerschaltung 46 empfängt die Meßsignale und sammelt diese und erzeugt dann auf der Leitung 48 ein Ausgangssignal, welches dem Abstand von der auszumessenden Stelle des Werkzeugs zu einer Bezugssteiie entspricht. Eme Koppiungsschaitung 50 spricht auf das Ausgangssignal der Steuerschaltung 46 an und überträgt die Werkzeugmaß-Information zu einer Maschinensteuereinheit 52. Aufgrund der vielfältigen zur Verfügung stehenden Maschinensteuereinheiten ist die genaue Ausführung der Kopplungsschaltung eine Funktion des Typs der zusammen mit dem Meßgerät verwendeten Maschinensteuereinheit

Die Steuerschaltung 46 besteht allgemein aus einer Zählerschaltung 54, einer optischen Ziffernanzeigevorrichtung 56 und einer Pufferschaltung 58. Nachdem der Zähler 54 auf eine Zahl voreingestellt ist, die den Bezugspunkt darstellt, spricht er auf die Zweirichtungsbewegung des Meßlehrenmechanismus 42 an und kann die absolute Position des-Schlittens 20 relativ zum Bezugspunkt speichern. Die Ziffernanzeige 56 spricht auf den Zähler 54 an und zeigt die absolute Position für die überwachende Person an. Der Puffer 58 spricht ebenfalls auf den Zähler 54 an und erzeugt ein Ausgangssignal, welches dem Werkzeugmaß entspricht. F i g. 4 zeigt ein detailliertes Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Betriebsweise der Meßvorrichtung in Verbindung mit einer Maschinensteuereinheit, die einen Computer enthält. Direkt-numerische Steuereinheiten und Computer-numerische Steuereinheiten sind Beispiele derartiger Maschinensteuerungen. Auch hier erzeugt das Meßgerät 40 Meßsignale für eine Steuerschaltung 60. Wie bereits beschrieben, wird das Meßgerät auf den Bezugspunkt eingestellt, und es wird eine Rückstell-Drucktaste 62 aktiviert. Dadurch entsteht ein Signal, um einen Zähler 64 und Speichervorrichtungen 66 und 68 zurückzustellen. Darauf wird die Meßlehre nach oben zur Spitze des Werkzeugs bewegt oder zu einer anderen Stelle, zu der hin gemessen werden soll. Wenn die Meßlehre auf der Spitze des Werkzeugs ruht, enthält der Zähler 64 eine Zahl, die dem Abstand vom Bezugspunkt zur Spitze des Werkzeugs entspricht.

Diese Zahl wird in einer Ziffernanzeige 70 angezeigt und gelangt als Eingangsgröße zu einer Pufferschaltung 72, die aus der Steuerschaltung 60 ein Ausgangssignal erzeugt. Die Pufferschaltung isoliert die Zählerausgänge und schafft eine erhöhte Treiber-Kapazität. Es gibt eine Reihe von Pufferschaltungen im Handel und sehr häufig werden Pufferschaltungen im Handel als Teil einer Zählerschaltung angeboten. Dann wird eine Dateneingäbe-Drucktaste 74 aktiviert und eine in einer Kopplungsschaltung 77 enthaltene Unterbrechungsschaltung 76 erzeugt ein Unterbrechungssignal, das über einen Isolierkreis 78 einer verarbeitenden Einheit 80 eines Computers 81 zugeführt wird. Die Verwendung eines Isolierkreises entspricht der genormten Konstruktionspraxis, und es sind eine Reihe von Isolierschaltungen im Handel erhältlich. Der Hauptzweck dieser Schaltung besteht darin, vom Computer Störsignale fernzuhalten.

Das Signal vom Puffer 72 gelangt über eine Isolierschaltung 82 und wird in einer Speicherschaltung 84 gespeichert.

Es gibt viele Techniken, um diese Information in den Computer zu übertragen; bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel tastet der Computer das Ausgangssignal aus dem Puffer 72 zweimal an und vergleicht die zwei probeentnommenen Signale. Wenn sich die Meßlehre während der Tastperiode bewegt oder wenn irgendein anderer Fehler auftritt, so sind die zwei probeentnommenen Signale nicht identisch; der Computer erzeugt dann über eine Leitung 86 für eine Dekodier- und Speicherschaltung 68 ein Fehlersignal. Diese Schaltung bewirkt dann über einen Isolierkreis 88 das Aufleuchten einer Fehlerlampe 90. Bevor die Längendaten des Werkzeugs erneut eingespeist wer-. den, muß die Meßlehre wieder auf den Bezugspunkt ausgerichtet werden, und es muß die Rückstell-Drucktaste 62 ausgelöst werden.

Wenn der Antastprozeß des Ausgangssignals von der Pufferschaltung 72 identische Signale erzeugt, wird das Ausgangssignal in einer Speicherschaltung 84 gespeichert, und der Computer erzeugt ein Signal auf der Leitung 86, welches in der Schaltung 66 dekodiert und gespeichert wird, deren Ausgangssignal über einen Isolierkreis 92 eine Dateneinlauf-Lampe 94 zum Leuchten bringt

Gemäß einer Betriebsweise wird jedes Werkzeug zuerst in die Meßvorrichtung eingesetzt, die Werkzeug-

länge wird gemessen und in den Computer eingespeist. Um diesen Arbeitsgang zu vereinfachen, kann ein Werkzeugnummern-Schalter 96 vorgesehen sein, der über einen Isolierkreis 99 ein Signal dem Computer 81 zuführt, welches einer vorbestimmten Werkzeugnummer entspricht. Wenn also ein Werkzeug in die Meßvorrichtung eingesetzt wird, wird jeweils die Werkzeugnummer in die Werzeugnummern-Schalter eingegeben, und die Länge des Werkzeugs wird dann in eine passende Speicherstelle im Computer eingespei- ι ο chert. Wenn die Werkzeuglänge ausgemessen worden ist, wird das Werkzeug in die Werkzeugmaschine eingesetzt Nachdem die ersten Werkzeuge gemessen und in die Maschine eingesetzt worden sind, kann der Bearbeitungszyklus eingeleitet werden. Die verbleibenden Werkzeuglängen können während der Bearbeitung gemessen werden. Diese Art, die Werkzeuglänge zu messen, ist wesentlich einfacher und beansprucht sehr viel weniger Zeit als diejenige, bei der die Werkzeuglänge erst gemessen wird, nachdem das Werkzeug in die Spindel der Werkzeugmaschine eingesetzt worden ist.

Die Schaltung gemäß F i g. 4 offenbart ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem für die Einstellung der Werkzeuglängen der Verlust an Bearbeitungszeit auf null reduziert wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Betriebsarten-Wahlschalter 98 vorgesehen, durch den eine oder zwei mögliche Betriebsarten ausgewählt werden können. In einer ersten Betriebsart werden die Ausgangssignale des Puffers 72 über den Computer 81 direkt zu einer aktiven Speicherschaltung 100 geleitet, die den Werkzeugen entspricht, welche in der Werkzeugmaschine momentan verwendet werden. Während jedoch ein spezieller Arbeitsgang unter Verwendung dieser Werkzeuge läuft, kann die Überwachungs.person den Betriebsarten-Wahlschalter 98 auf eine zweite Betriebsart schalten, und es können die Werkzeuge gemessen werden, die für einen nachfolgenden Arbeitsgang verwendet werden. In diesem Fall, wobei also der Betriebsarten-Wahlschalter 98 auf die zweite Betriebsart geschaltet ist, gelangen die Ausgangssignale des Puffers 72 und des Werkzeugnummern-Schalters 96 als Eingangsgröße in einen Speicher 102 für den nächsten Arbeitsgang. Wenn daher der ausgeführte Arbeitsgang beendet ist und das Programm für den nächsten Arbeitsgang in den Computer eingespeist worden ist, werden die für den nächsten Arbeitsgang erforderlichen Werkzeuge lediglich in die Werkzeugmaschine eingesetzt; der Computer 81 ist dann instruiert, die Werkzeuglängen vom Speicher 102 für den nächsten Arbeitsgang in den aktiven Arbeitsgangsspeicher 100 zu übertragen. Daher geht für die Messung der Werkzeuglängen keine Bearbeitungszeit verloren.

Fig.5 zeigt ein Blockschaltbild, bei dem die Meßvorrichtung in Verbindung mit einer numerischen Steuereinheit arbeitet, die keine Speicherschaltungen enthält. Auch hier arbeitet das Meßgerät 40 in der vorangehend erläuterten Weise und erzeugt für die Steuerschaltung 60 Meßsignale. Die Steuerschaltung 60 enthält im wesentlichen die gleichen Elemente wie die in Verbindung mit Fig.4 beschriebene Steuerschaltung. Im Falle der Fig.5 ist jedoch die hier verwendete Kopplungsschaltung 104 sehr viel anders aufgebaut Eine Dekoderschaltung 106 spricht auf das Ausgangssignal des Puffers 72 an und erzeugt ein neues Ausgangssignal, welches die Werkzeuglänge in einem Zahlensystem wiedergibt, welches im Einklang mit der numerischen Steuereinheit 108 steht Eine Zyklus-Steuerschaltung 110 spricht auf den Werkzeugnummern-Schalter 96 und einen Dateneingabe-Schalter 74 an, um das Ausgangssignal aus dem Dekoder 106 in eine Speicherschaltung 112 einzuspeichern. Wenn demzufolge die numerische Steuereinheit 108 Informationen hinsichtlich der Werkzeuglänge fordert, wird auf einer Leitung 114 eine Werkzeugnummern-Adresse erzeugt, und es wird so eine definierte Speicherstelle in der Speicherschaltung 112 adressiert. Die Information hinsichtlich der Werkzeuglänge, die in dieser Speicherstelle enthalten ist, wird dann auf einer Leitung 116 an die numerische Steuereinheit 108 gegeben.

Auch diese Schaltung ist für eine andere Ausführungsform geeignet. Wenn eine Anzahl von numerischen Steuereinheiten ohne die Fähigkeit zur Speicherung von Werkzeugdaten vorhanden ist, ist es möglich, eine Anzahl von Speicherschaltungen ähnlich der Speicherschaltung 112 vorzusehen und jeder numerischen Steuereinheit eine Speicherschaltung zuzuordnen. Demzufolge kann eine der Speicherschaltungen mit zugeordneten Werkzeuglängen versorgt werden, und dann kann die Steuerschaltung davon abgetrennt werden und an eine andere Speicherschaltung angeschlossen werden, um in dieser zugeordnete Werkzeuglängen zu speichern. Auf diese Weise kann die Vorrichtung nach F i g. 5 so abgewandelt werden, daß sie für eine große Anzahl von numerischen Steuereinheiten verwendbar ist.

Fig.6 zeigt ein Blockschaltbild, bei dem die Meßvorrichtung in Verbindung mit einer numerischen Steuereinheit arbeitet, die ihre eigenen Speicherschaltungen enthält Dieses Schaltbild ist sehr ähnlich dem alternativen Ausführungsbeispiel, welches unter Bezugnahme auf Fig.5 beschrieben wurde. In diesem Fall erzeugt das Meßgerät 40 Meßsignale für die Steuerschaltung 60, die am Puffer 72 entsprechende Ausgangssignale erzeugt Die hier verwendete Kopplungsschaltung 118 enthält eine Zyklussteuerschaltung 115, die über einen Isolierkreis 117 Signale erzeugt, die die Übertragung der Ausgangssignale aus dem Puffer 72 zu einer Speicherschaltung 120 steuern. In Abhängigkeit von den durch die Zyklussteuereinheit 115 erzeugten Signalen werden die Ausgangssignale des Puffers 72 durch eine Dekodierschaltung 119 dekodiert und dann über einen Isolierkreis 121 in die Speicherschaltung 120 eingespeichert

F i g. 7 zeigt als Abwandlung ein Blockschaltbild, bei dem die Meßvorrichtung unabhängig bzw. getrennt von einer numerischen Steuerung arbeitet In bestimmten Situationen kann es nicht praktisch oder wirtschaftlich sein, die Meßvorrichtung in direkte Verbindung mit dem Steuersystem der Werkzeugmaschine zu bringen. Es kann wünschenswert sein, daß die Bestimmung der Werkzeuglängen an einer einzigen zentralen Stelle, zum Beispiel in einem Werkzeugraum, vorgenommen wird. Auch hier erzeugt das Meßgerät 40 Meßsignale für die Steuerschaltung 60, die für eine Kopplungsschaltung 77 — ähnlich der in F i g. 4 gezeigten — deren Eingangssignale erzeugt Ein Computer 124 spricht auf Werkzeugnummem-Signale und die Ausgangssignale der Kopplungsschaltung 77 an und steht mit einer Eingabe/Ausgabe-Datenspeichervorrichtung 126 in Verbindung. Eine derartige Vorrichtung kann aus einem magnetischen Bandaufzeichnungsgerät, einem Lochstreifenlocher usw. bestehen. In diesem Falle werden die den jeweiligen Werkzeugnummern entsprechenden Werkzeuglängen gemessen, und dann werden sowohl die Werkzeugnummern als auch die Werkzeuglängen auf

ίο

einem Speichermedium aufgezeichnet. Wenn die Werkzeuge dann einer bestimmten Werkzeugmaschine zugeführt werden, wird das Medium, welches die Informationen hinsichtlich der Werkzeuglängen enthält, mit zugeführt. Wenn der ßedienungsmann die Werkzeuge in die Maschine einsetzt, setzt er auch das Medium in eine Lesevorrichtung ein und speist dadurch automatisch die Werkzeuglängen in die Steuereinheit der Maschine ein.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   L Vorrichtung zum Ausmessen von nacheinander zum Einsatz kommenden, spanabhebenden Werkzeugen numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen und zum Einspeisen der Meßwerte in die numerische Maschinensteuerung, wobei jeweils ein außerhalb seiner Arbeitsstellung mittels einer Werkzeugaufnahme in stationärer Lage gehaltenes Werkzeug durch ein mit einem gegenüber dem Werkzeug verschiebbaren Meßfühler versehenes Meßgerät gemessen wird, das ein dem jeweiligen Verschiebeweg des Meßfühlers entsprechendes elektrisches Meßsignal erzeugt, welches in eine Speicherstelle einer Speicherschaltung innerhalb der numerischen Maschinensteuerung eiiaspeicherbar und von dort beim Bearbeitungseinsate des betreffenden Werkzeugs abrufbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahme (15) und das Meßgerät (11; 40) räumlich getrennt von der Werkzeugmaschine angeordnet sind, daß der an einem Schlittensystem (20, 22) nach Art eines Kreuzschlittens angeordneten Meßfühler (24; 17) zum Messen des Abstands zwischen einem Bezugspunkt (16) und einem Punkt am Werkzeug (14) von Hand linear verschiebbar ist, daß mit den dem Verschiebeweg des Meßfühlers entsprechenden elektrischen Meßsignalen eine elektrische Steuerschaltung (60) beaufschlagbar ist, die eine Zählschaltung (64) und eine Pufferschaltung (72) enthält, welche die Meßsignale sammeln und ein Ausgangssignal erzeugen, welches dem gemessenen Abstand entspricht, die einen Werkzeugnumtnern-Schalter (96) enthält, durch welchen für jedes Werkzeug ein Identifiziersignal erzeugbar ist, und die einen Daten-Eingabeschalter (74) enthält, und daß eine Kopplungsschaltung (118) vorgesehen ist, die an die Steuerschaltung (60) angeschlossen ist und eine Zyklus-Steuereinheit (115) enthält, welche bei Betätigung des Daten-Eingabeschalters (74) das Ausgangssignal in eine Speicherstelle in der Speicherschaltung der numerischen Maschinensteuerung nach Maßgabe eines entsprechenden Werkzeug-Identifiziersignals überträgt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (60) eine auf die Zählschaltung (64) ansprechende numerische Anzeigeeinrichtung (70) für den gemessenen Abstand, d. h. für das entsprechende Werkzeugmaß enthält.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsschaltung (118) eine Dekodierschaltung (119) enthält, die auf die Ausgangssignale der Pufferschaltung (72) anspricht und jedes dieser Ausgangssignale zur Bildung eines neuen Ausgangssignals dekodiert, welches den in einem numerischen System gemessenen Abstand im Einklang mit der numerischen Steuerung wiedergibt.