DE2844347C2 - Lager- bzw. Speichereinrichtung für Werkzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lager- bzw. Speichereinrichtung für Werkzeuge und/oder von beim Betrieb derartiger Werkzeuge zu verwendenden Getriebestükke, insbesondere für einen zahnärtzlichen Behandlungsplatz, mit Aufnahmeplätzen für die betreffenden Werkzeuge bzw. Getriebestücke und mit einer Anordnung zur Abgabe von die Entnahme eines Werkzeuges oder Getriebestückes aus dem zugeordneten Aufnahmeplatz anzeigenden Signalen.

Bekannt ist ein Magazingerät für Schnellwelchseleinsätze (DE-OS 16 02 961), bei dem es insbesondere darum geht, die für verschiedene Bearbeitungsvorgänge erforderlichen Bearbeitungswerkzeuge auf einem Magazinteller anzuordnen und mit der Entnahme des jeweiligen Werkzeuges auf einer Leuchtbildtafel ein Leuchtbild aufleuchten zu lassen, welches die zeichnerische Darstellung des Bearbeitungsbildes und Angaben über Bearbeitungsgrößen enthält. Zu diesem Zweck ist dem Magazinteller eine Schaltungseinrichtung zugehörig, die aus einer Scheibe mit Schaltnocken besteht, die auf mechanische Art Endschalter betätigen.

Bekannt ist ferner ein Werkzeugspeicher (DE-PS 9 26 888), der zu Bereithakung einer Anzahl von Werkzeugen in Verbindung mit einer Werkzeugmaschine mit Vorwähl- bzw. Programmschahung dient. Dieser bekannte Werkzeugspeicher weist eine beliebige Anzahl von Werkzeugen auf, von denen jeweils nur ein Werkzeug entnehmbar ist, während die übrigen Werkzeuge versperrt bleiben. Dabei wird mit der Entnahme des jeweiligen Werkzeuges aus dem Werkzeugspeicher die für die Benutzung des betreffenden Werkzeugs in Frage kommende Drehzahlgruppe, in der das Werkzeug verwendenden Maschine wirksam geschaltet. Da die Werkzeugentnahme bei dem betreffenden bekannten Werkzeugspeicher nur an einer

Tn festgelegten Stelle erfolgen kann, ist dieser Werkzeugspeicher als endloser Förderer, z. B. nach Art einer Drehtrommel, einer Förderkette oder dgl. ausgebildet. Er besieht also aus mechanisch bewegten Teilen und liefert in seiner jeweiligen Betriebsstellung selbst eine Anzeige dafür, ob ihm ein Werkzeug entnommen ist oder nicht. Die dem betreffenden Werkzeugspeicher noch zugehörigen ebenfalls mechanisch bewegte Teile aufweisenden Schalteinrichtungen dienen lediglich der erwähnten Feststellung bzw. Einschaltung von Beweis gungsgrößen für das jeweilige Werkzeug.

Schließlich ist noch ein Hochregal-Lager (Buch von H. Weimar» Hochregal-Lager« TB6, Otto Krausskopf-Verlag, 1973, Seiten 169 bis 176) bekannt, bei dem sogenannte Fachbelegtmelder verwendet werden, mit

•to deren Hilfe das jeweilige Regalfach darauf überprüft wird, ob es frei oder belegt ist. Der betreffende Fachbelegtmelder soll dabei mit eigenem Antrieb versehen sein, da die betreffende Überprüfung mechanisch vorgenommen wird. Die Abtastung soll dabei sowohl beim Ausfahren eines Aufnahmetisches nach links als auch beim Ausfahren des betreffenden Tisches nach rechts erfolgen können. Damit wird auch in diesem Falle die Belegt-Frei-Meldung auf mechanischem Wege vorgenommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lager- bzw. Speichereinrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die Anordnung zur Abgabe der Anzeigesignale ohne mechanisch bewegte Teile arbeitet.

5'5 Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem Aufnahmeplatz eine Spule zugehörig ist, die mit einem Schwingungserzeuger verbunden ist, dessen abgegebene Schwingungssignale in ihrer Amplitude vom Vorhandensein bzw. Fehlen eines Werkzeugs bzw.

6() Getriebestücks an dem zugehörigen Aufnahmeplatz voneinander verschiedene Werte besitzen und daß das Auftreten einer Abweichung eines derartigen Wertes von einem Bezugswert zur Abgabe eines Anzeigesignals ausgenutzt ist.

6ü Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache Weise die Wegnahme von Werkzeugen und/oder von beim Betrieb dieser Werkzeuge zu verwendenden Getriebestücken von für ihre Aufnahme

vorgesehenen Aufnahmeplätzen ermittelt werden kann, ohne daß dabei Schwierigkeiten mit dem Öffnen bzw. Schließen von Kontakten in Kauf genommen werden müssen. Außerdem bringt die Erfindung den Vorteil mit sich, daß sie lediglich die Wirbelstrornbildung in dem =. jeweiligen Werkstück bzw. Getriebestück als auswertebare Größe heranzieht, weshalb praktisch keinerlei Beschränkungen hinsichtlich des zu verwendenden Materials für die Werkzeuge bzw. Getriebestücke vorhanden ist.

ZwecKmäßigerweise sind die Spulen sämtlicher Aufnahmeplätze zyklisch aufeinanderfolgend mit dem Schwingungserzeuger verbunden. Dies bringt einen besonders geringen schaltungstechnischen Aufwand mit sich.

Den durch Abfragen jeweils ein und desselben Aufnahmeplatzes während zweier aufeinanderfolgender Abfragezyklen gewonnenen Schwingungssignalen entsprechende Anzeigesignale werden zweckmäßigerweise in zwei gesonderten Speichern gespeichert, und die jeweils ein und demselben Aufnahmeplatz zugehörigen Anzeigesignale der beiden Speicher werden unter Lieferung eines Anzeigesignals miteinander verglichen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders geringen schaltungstechnischen Aufwands für die ?-, Realisierung des sogenannten Last-Look-Prinzips.

Vorzugsweise ist ein Adressengenerator vorgesehen, der sämtliche Aufnahmeplätze bezeichnende Adressen abgibt, aus denen mittels eines Decoders Steuersignale für das Schließen von Schaltern ableitbar sind, über die die Spulen mit dem Schwingungserzeuger verbunden sind. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders geringen schaltungstechnischen Aufwands für die Verbindung der einzelnen Spulen mit dem einzigen Schwingungserzeuger.

Nach Wegnahme eines Werkzeugs bzw. Getriebestücks von dessen zugehörigen Aufnahmeplatz ist zweckmäßigerweise ein an diesem Aufnahmeplatz befindliches Anzeigeelement zur Abgabe eines Anzeigesignals wirksam steuerbar, und zwar insbesondere zur Abgabe eines Blinksignals. Auf diese Weise ist dann sichergestellt, daß derjenige Aufnahmeplatz besonders gekennzeichnet ist, an den ein gerade weggenommenes Werkzeug bzw. Getriebestück nach Gebrauch wieder abzusetzen ist.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

F i g. 1 zeiijt schematisch eine Anordnung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild eine Ausführungsform einer bei der Anordnung gemäß Fig.l vorgesehenen Abfrageeinrichtung.

F i g. 3 zeigt schematisch in einer Schn'ttansicht eine Möglichkeit der Aufnahme eines Werkzeugs an einem Aufnahmeplatz.

Fig.4 zeigt den in Fig.3 dargestellten Aufnahmeplatz ohne ein Werkzeug.

Fig.5 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung, die je Werkzeug-Aufnahemplatz vorgesehen sein kann.

Fig.6 zeigt in einem Signai-Zeit-Diagramm den Verlauf von Signalen an verschiedenen Punkten der in F i g. 5 dargestellten Schaltungsanordnung.

F i g. 7 zeigt in einem Blockschaltbild eine Schaltungsanordnung, die für eine Vielzahl von Werkzeug-Aufnahmeplätzen vorgesehen sein kann.

Die in Fig.l dargestellte Anordnung zeigt eine Werkzeug-Aufnahmeeinrichtung 10 für einen zahnärztlichen Behandlungsplan. Diese Werkzeug-Aufnahmeeinrichtung 10 weist eine Anzahl von Aufnahmeplätzen für Werkzeuge 11 auf, bei denen es sich um Bohrer handeln mag. Jedem Aufnahmeplatz ist ein Anzeigeelement 12 zugehörig, beispielsweise in Form einer Leuchtdiode oder Glühlampe. Mit der Werkzeug-Aufnahmeeinrichtung 10 ist eine Abfrageeinrichtung 13 über zwei Steuerkabel 14, 15 verbunden. Über das Steuerkabel 14 fragt die Abfrageeinrichtung 13 die einzelnen Aufnahmeplätze der Werkzeug-A.ufnahmeeinrichtung 10 auf das Vorhandensein bzw. Fehler, eines Werkzeugs ab. Über das Steuerkabel 15 steuert die Abfrageeinrichtung !3 die einzelnen Anzeigeelemente 12 an. Dies kann in der Weise erfolgen, daß dasjenige Anzeigeelement 12 zum Aufleuchten oder Blinken gebracht wird, von dessen zugehörigen Aufnahmepiatz gerade ein Werkzeug 11 weggenommen worden ist. Die Wegnahme eines derartigen Werkzeugs 11 von seinen Aufnahmeplatz signalisiert die Abfrageeinrichtung 13 durch Abgabe eines entsprechenden Anzeigesignals, das von einem Ausgangsanschluß 16 abnehmbar ist.

In F ig. 2 ist anhand eines Blockschaltbildes die in Fig.l angedeutete Abfrageeinrichtung 13 für z.B. 16 Werkzeuge näher dargestellt. Gemäß F i g. 2 gibt ein von einem Taktgeber 27 angesteuerter 4-Bit-Zähler 28 aufeinanderfolgend Adressen zur Adressierung zweier Lese-Schreib-Speicher 21 und 22 sowie zur Adressierung eines der Werkzeug-Aufnahmeeinrichtung 10 gemäß Fig.l entsprechenden Bohrerständers 20 ab. In diesem Bohrerständer 20 werden die einzelnen Aufnahmeplätze der Werkzeuge entsprechend adressiert angesteuert, wobei das jeweilige Ergebnis in Form eines Bits den Schreibeingängen der beiden Speicher 21 und 22 und außerdem dem einen Eingang eines Exklusiv-ODER-Gliedes 25 zugeführt wird. Dieses Exklusiv ODER-Glied 25 ist ausgangsseitig mit einem Eingang eines UND-Gliedes 26 verbunden. Der andere Eingang dieses UND-Gliedes 26 ist mit dem anderen Eingang des Exklusiv-ODER-Gliedes 25 am Ausgang eines Multiplexers bzw. Umschalters 24 angeschlossen, der je nach seiner Einstellung entweder den Ausgang des Speichers 21 oder den Ausgang des Speichers 22 mit den gerade erwähnten Eingängen der beiden Verknüpfungsgliedcr 25 und 26 verbindet. Die Einstellung des Multiplexers 314 bewirkt ein bistabiles Kippglied 23, welches mit seinen beiden Ausgängen außerdem mit Steuereingängen der beiden Speicher 21 und 22 verbunden ist. Je nach Ansteuerung befindet sich jeweils einer dieser beiden Speicher 21, 22 im Schreibbetrieb, während der jeweils andere Speicher 22 bzw. 21 sich im Lesebetrieb befindet. Der im Lesebetrieb befindliche Speicher ist mit seinem Ausgang dann über den Multiplexer 24 mit den miteinander verbundenen Eingängen der beiden Verknüpfungsglieder 25 und 26 verbunden.

Das bistabile Kippglied 23 ist mit einem Takteingang an einem Übertrag-Ausgang des Zählers 28 angeschlossen. Dadurch schaltet das bistabile Kippglied 23 jeweils dann um, wenn der Zähler 28 seine sämtlichen Zählerstellungen durchlaufer, hat.

Am Ausgang des UND-Gliedes 26 ist ein 4-Bit-Latch-Register 29 mit einem Freigabeeingang angeschlossen. Dieses Register 29 stellt ein Übernahmeregister dar, •velches auf eine entsprechende Ansteuerung von dem UND-Glied 26 her die zu dem betreffenden Zeitpunkt von dem Zähler 28 abgegebene Adresse übernimmt. Diese Adresse gibt das Register 29 dann als diejenige Adresse an einem Ausgangsanschluß A 1 ab, die einen

Aufnahmeplatz bezeichnet, von dem gerade ein Werkzeug weggenommen worden ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 26 ist mit einem weiteren Ausgangsanschluß A 2 verbunden. An diesem Ausgangsanschluß /4 2 tritt ein» 1«-Bit auf, wenn tatsächlich von einem i Aufnahmeplatz der Werkzeug-Aufnahmeeinrichtung ein Werkzeug weggenommen worden ist.

Um das Wegnehmen eines Werkzeugs von seinem zugehörigen Aufnahmeplatz erkennen zu können, ist jedem Aufnahmeplatz eine Spule 30 zugehörig, wie dies ι« in F ig. 3 und 4 veranschaulicht ist. Dabei zeigt Fig. 3 den Fall, daß in der als Luftspule ausgebildeten Spule 30 ein Werkzeug 31 aufgenommen ist. Fig.4 zeigt hingegen den Fall, daß in der Spule 30 kein Werkzeug aufgenommen ist. Eine vergleichende Betrachtung der r, F i g. 3 und 4 läßt erkennen, daß im Falle der F i g. 4 die Spule 30 ein stärkeres Streufeld 32 besitzt.

Jede der so vorgesehenen Spulen kann nun in der aus F i g. 5 ersichtlichen Weise in eine Auswerteeinrichtung einbezogen sein. Diese Auswerteeinrichtung umfaßt einmal einen Schwingungserzeuger bzw. Oszillator 50, dessen Schwingungsfrequenz durch die Induktivität 54 einer Spule und die Kapazität eines Kondensators 55 bestimmt ist. Die Schwingungsamplitude des Schwingungserzeugers 50 hängt von der Größe des Streufeldes der betreffenden Spule ab. Am Ausgang des Schwingungserzeugers 50 ist eine Gleichrichterschaltung 51 angeschlossen, der eine Amplitudenschwellwertschaltung 52, beispielsweise ein Komparator, nachgeschaltet ist, welcher an einem Ausgang 53 Ausgangssignale jo abzugeben vermag.

Um die Arbeitsweise der in F i g. 5 dargestellten Schaltungsanordnung besser verständlich werden zu lassen, sei auf Fig. 6 Bezug genommen. In Fig.6a) ist der Verlauf der von dem Schwingungserzeuger 50 gemäß F i g. 5 abgegebenen Schwingungssignale veranschaulicht. Dabei ist durch den Signalverlauf 61 angedeutet, daß ein Werkzeug, wie das Werkzeug 31, von seiner zugehörigen Spule 30 entnommen worden ist. Der Signalverlauf 62 veranschaulicht die Schwingungsamplitude des Schwingungserzeugers 50 für den Fall, daß sich ein Werkzeug, wie das Werkzeug 31, in seiner zugehörigen Spule 30 befindet. Aus diesen in Fig. 6a) angedeuteten Schwingungssignalen 61, 62 erzeugt die Gleichrichterschaltung 51 das in Fig.6b) dargestellte Signal, welches dann zur Abgabe des in Fig.6c) dargestellten Signals vom Ausgang 53 der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 5 führt Damit dürfte ersichtlich sein, daß eine eindeutige Ermittelung des Vorhandenseins oder Fehlens eines Werkzeugs an seinem zugehörigen Aufnahmeplatz ermöglicht ist.

In F i g. 7 ist eine Modifikation des in F i g. 5 dargestellten Schaltungsprinzips angedeutet Gemäß F i g. 7 sind die den einzelnen Aufnahmeplätzen zugehörigen Spulen 72 bis 79 nicht jeweils mit einem eigenen Schwingungserzeuger verbunden, sondern sie sind vielmehr einem einzigen Schwingungserzeuger bzw. Oszillator 70 zugehörig. Dabei wird die Schwingungsfrequenz des Schwingungserzeugers 70 wie bei der in F i g . 5 dargestellten Schaltungsanordnung durch die Kapazität eines Kondensators 71 und durch die Induktivität der jeweils benutzten Spule der Spulen 72 bis 79 bestimmt Diese Spulen 72 bis 79 sind mit ihren einen Enden gemeinsam mit der einen Belegung des Kondensators 71 an Masse angeschlossen. Mit ihren anderen Enden sind die Spulen 72 bis 79 an ihnen individuell zugehörigen Schaltern 72' bis 79' angeschlossen, über die die einzelnen Spulen 72 bis 79 individuell mit dem Oszillator 70 verbunden werden können. Um diese Verbindung herzustellen, werden den Betätigungseingängen der erwähnten Schalter 72' bis 79' vom Ausgang eines Decoders 701 entsprechende Betätigungssignalc zugeführt Der Decoder 701 ist über eine Adressenleitung am Ausgang eines Adressengenerators 700 angeschlossen. Dieser Adressengenerator 700 mag zyklisch aufeinanderfolgend solche Adressen abgeben, daß nacheinander jeder der Schalter 72' bis 79' für einen kurzen Augenblick geschlossen wird. Während der Schließungsdauer des jeweiligen Schalters ist dann die mit diesem Schalter verbundene Spule, wie die Spule 72, in den Schwingungskreis des Schwingungserzeugers bzw. Oszillators 70 einbezogen.

Wie bei der in F i g. 5 dargestellten Schaltungsanordnung ist auch bei der in F i g. 7 dargestellten Schaltungsanordnung dem Ausgang des Oszillators 70 eine Gleichrichterschaltung 702 nachgeschaltet, welcher wiederum eine Auswerteschaltung, wie ein Komparator 703, nachgeschaltet ist. Diese Auswerteschaltung 703 gibt an einen Ausgang 704 entsprechende Ausgangssignale ab. Im Prinzip arbeitet die in F i g. 7 dargestellte Schaltungsanordnung wie dies unter Bezugnahme auf F i g. 6 erläutert worden ist

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf eine Werkzeug-Aufnahmeeinrichtung und unter Bezugnahme auf die Wegnahme von Werkzeugen von zugehörigen Aufnahmeplätzen aus der betreffenden Werkzeug-Aufnahmeeinrichtung erläutert worden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung prinzipiell in gleicher Weise auch zur Ermittelung der Wegnahme von Getriebestücken oder anderen Elementen verwendbar ist, die gegebenenfalls in Verbindung mit den betreffenden Werkzeugen zu verwenden sind. Ein solcher Anwendungsfall liegt insbesondere bei einem zahnärztlichen Behandlungsplatz vor. Dabei kann im übrigen so vorgegangen sein, daß für jede Gruppe von Elementen, wie Werkzeugen und Getriebestücken, den vorstehend erläuterten Anordnungen entsprechende Anordnungen gesondert vorgesehen sind.

Im Zusammenhang mit der in F i g. 2 dargestellten Schaltungsanordnung sei schließlich noch angemerkt, daß es das dieser Schaltungsanordnung innewohnende Last-Look-Prinzip mit sich bringt, daß nicht sämtliche Aufnahmeplätze der jeweiligen Aufnahmeeinrichtung belegt sein müssen, um eine gültige Anzeige bei Wegnahme eines derartigen Elements von seinem zugehörigen Aufnahmeplatz zu liefern.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Lager- bzw. Speichereinrichtung für Werkzeuge und/oder von beim Betrieb derartiger Werkzeuge zu verwendenden Getriebestücken, insbesondere für einen zahnärztlichen Behandlungsplatz, mit Aufnahmeplätzen für die betreffenden Werkzeuge bzw. Getriebestücke und mit einer Anordnung zur Abgabe von die Entnahme eines Werkzeuges oder Getriebestückes aus dem zugeordneten Aufnahmeplaiz anzeigenden Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß jedem A.ufnahmeplatz eine Spule (30; 54; 72 bis 79) zugehörig ist, die mit einem Schwingungserzeuger (50; 70) verbunden ist, dessen abgegebene Schwingungssignale in ihrer Amplitude vom Vorhandensein bzw. Fehlen eines Werkzeugs bzw. Getriebestücks (11; 31) an dem zugehörigen Aufnahmeplatz voneinander verschiedene Werte besitzen, und daß das Auftreten einer Abweichung eines derartigen Wertes von einem Bezugswert zur Abgabe eines Anzeigesignals ausgenutzt ist.

2. Lager- bzw. Speichereinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (72 bis 79) sämtlicher Aufnahmeplätze zyklisch aufeinanderfolgend mit dem Schwingungserzeuger (70) verbunden sind.

3. Lager- bzw. Speichereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den durch Abfragen jeweils ein und desselben Aufnahmeplatzes während zweier aufeinanderfolgender Abfragezyklen gewonnenen Schwingungssignalen entsprechende Anzeigesignale in zwei gesonderten Speichern (21, 22) gespeichert sind und daß die jeweils ein und demselben Aufnahmeplatz zugehörigen Anzeigesignale der beiden Speicher (21, 22) unter Lieferung eines Anzeigesignals miteinander verglichen werden.

4. Lager- bzw. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Adressengenerator (700) vorgesehen ist, der sämtliche Aufnahmeplätze bezeichnende Adressen abgibt, aus denen mittels eines Decoders (701) Steuersignale für das Schließen von Schaltern (72' bis 79') ableitbar sind, über die die Spulen (72 bis 79) mit dem Schwingungserzeuger (70) verbunden sind.

5. Lager- bzw. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Wegnahme eines Werkzeugs bzw. Getriebestücks (11; 31) von dessen zugehörigen Aufnahmeplatz ein an diesem Aufnahmeplatz befindliches Anzeigeelement (12) zur Abgabe eines Anzeigesignals, insbesondere eines Blinksignals, wirksam steuerbar ist.