DE29518671U1

DE29518671U1 - Tastvorrichtung

Info

Publication number: DE29518671U1
Application number: DE29518671U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-11-24
Filing date: 1995-11-24
Publication date: 1996-03-07
Anticipated expiration: 2005-11-25

Description

Die Erfindung betrifft eine Tastvorrichtung, insbesondere Kantentaster, zur Bestimmung von Referenzpositionen an Werkzeugmaschinen, mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse, das eine in einem Spannfutter einer Werkzeugmaschine einspannbare Spannhülse aus elektrisch leitendem Material, eine Kopfhülse und ein zwischen den Hülsen angeordnetes, die Hülsen miteinander verbindendes und in Richtung der Gehäuselängsachse voneinander beabstandendes Zwischenelement umfaßt, einem am freien Ende der Kopfhülse gehaltenen Tastkopf aus einem elektrisch leitenden Material und einer vorzugsweise in der Spannhülse vorgesehenen Spannungsquelle, deren einer Pol mit der Spannhülse und deren anderer Pol mit dem Tastkopf unter Zwischenschaltung einer optischen Anzeigeeinrichtung elektrisch verbunden ist, wobei der Tastkopf gegenüber der Spannhülse elektrisch isoliert ist und der Stromkreis durch Kontakt des Tastkopfs mit einem abzutastenden metallischen Gegenstand über den Gegenstand, die Werkzeugmaschine und das die Spannhülse haltende Spannfutter geschlossen wird, so daß die Anzeigeeinrichtung ein optisches Signal aussendet.

Derartige Tastvorrichtungen werden beispielsweise als Kantentaster für Positionsbestimmungen an Werkzeugmaschinen verwendet. Dazu wird anstelle des Werkzeugs die Tastvorrichtung mit ihrer Spannhülse in das Spannfutter der Werkzeugmaschine eingespannt und anschließend der Tastkopf in Eingriff mit der gewünschten Stelle am abzutastenden Gegenstand gesteuert.

Die Berührung des abzutastenden Gegenstandes, beispielsweise des an der Werkzeugmaschine eingespannten und zu bearbeiten-

den Werkstücks, durch den Tastkopf der Tastvorrichtung schließt den Stromkreis außerhalb der Tastvorrichtung zwischen Spannhülse und Tastkopf über das Spannfutter, die Werkzeugmaschine und das Werkstück. Ein Bediener erkennt die Ertastung durch das optische Signal der Anzeigeeinrichtung und kann so die gewünschte Position bestimmen.

Bei bekannten Tastvorrichtungen besteht die Anzeigeeinrichtung aus mehreren einzelnen LEDs, die beispielsweise im Bereich des Zwischenraumes zwischen der Spannhülse und der Kopfhülse außen auf dem Zwischenelement in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind. Die Herstellung einer derartigen Anordnung ist vergleichsweise aufwendig und kostenintensiv, da für jede einzelne LED ein Anschluß an die elektrische Verbindung zwischen Tastkopf und Spannungsquelle geschaffen werden muß. Außerdem wird es häufig als nachteilig angesehen, daß die LEDs relativ klein sind und daher ihre Leuchtkraft gering ist.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Tastvorrichtung zu schaffen, die Ertastungen optimal anzeigt und einfach und preiswert in der Herstellung ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß als Anzeigeeinrichtung eine im wesentlichen zentrisch im Inneren des Zwischenelementes angeordnete Lichtquelle, insbesondere eine LED, vorgesehen ist, und das Zwischenelement zumindest im Bereich des Zwischenraumes zwischen der Spannhülse und der Kopfhülse nach außen lichtdurchlässig ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Tastvorrichtung mit einer im Inneren eines lichtdurchlässigen Zwischen-

elementes angeordneten Lichtquelle reicht eine einzige Lichtguelle für eine optimale, ringsum sichtbare optische Anzeige aus. Außerdem kann die im Inneren der Tastvorrichtung vorgesehene Lichtguelle mit geringem Aufwand an die elektrische Leitung zwischen Spannungsquelle und Tastkopf bzw. zwischen Spannungsquelle und Spannhülse angeschlossen werden.

Das erfindungsgemäße Zwischenelement ist vorzugsweise aus einem transparenten Material, beispielsweise transparentem Kunststoff, insbesondere aus klarem Plexiglas, hergestellt, so daß das Aufleuchten der einzigen Lichtquelle von allen Seiten zu erkennen ist.

Der Tastkopf kann beispielsweise mittels einer Zugfeder gegen die Kopfhülse vorgespannt sein, so daß er ohne die Gefahr einer Beschädigung der Tastvorrichtung bei Kontakt mit dem abzutastenden Gegenstand aus seiner Normalstellung auslenkbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur eine Teilschnittdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tastvorrichtung zeigt.

Diese Tastvorrichtung 20 umfaßt ein längliches, im wesentlichen hohlzylindrisches Gehäuse 21, das von einer Spannhülse 1 und einer axial an die Spannhülse 1 anschließenden Kopfhülse 2 gebildet ist. Die beiden Hülsen 1, 2 bestehen aus Metall und sind durch ein ringförmig ausgebildetes Zwischenelement 3 aus klarem Plexiglas miteinander verbunden, das in die einander zugewandten Enden der Hülsen 1, 2 eingeschraubt

ist. Das Zwischenelement 3 weist eine Umfangsrippe 3a auf, an der die einander zugewandten Stirnflächen der Hülsen 1, anliegen, so daß die Spannhülse 1 und der Kopfhülse 2 voneinander um eine Strecke, die der Dicke der Umfangsrippe 3a entspricht, in der Gehäuselängsrichtung 13 beabstandet und damit gegeneinander elektrisch isoliert sind.

Am freien Ende 2a der Kopfhülse 2 ist eine Aufnahme 2a vorgesehen, in die eine Tastkugel 8 aus Metall eingesetzt und unter Vorspannung einer in der Kopfhülse 2 angeordneten Zugfeder 9 gehalten ist, die an ihrem einen Ende in eine mit der Tastkugel 8 verbundene Kugelöse 7 und an ihrem anderen Ende in eine Kontaktöse 6, die sich an einer am Zwischenelement 3 ausgebildeten Schulter 3b abstützt, eingehakt ist.

Zu der Tastvorrichtung 20 gehört eine Spannungsquelle, die von zwei in Reihe geschalteten Knopfzellen 11 gebildet wird. Die Knopfzellen 11 sind in einem in der Spannhülse 1 gehaltenen, hohlzylindrischen Einsatzelement 4 aus elektrisch isolierendem Material angeordnet und zwischen einem Kontaktstück 5 aus Metall, das sich an einer Schulter 4a des Einsatzelementes 4 abstützt, und einer Schraube 12, die in das freie Ende der Spannhülse 1 geschraubt ist und diese berührt, gehalten. Durch Lösen der Schraube 12 können die Knopfzellen 11 ausgewechselt werden.

Der eine Pol der Spannungsquelle 11 ist durch die Schraube 12 mit der Spannhülse 1, und der andere Pol der Spannungsquelle 11 mit der Tastkugel 8 elektrisch leitend verbunden, wobei ein Stromfluß durch das die Spannhülse 1 von der Kopfhülse 2 isolierende Zwischenelement 3 verhindert wird.

Zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen der Spannungsquelle 11 und der Tastkugel 8 sind die Kugelöse 7,

die Zugfeder 9 und die Kontaktöse 6 aus einem elektrisch leitenden Material wie beispielsweise Metall hergestellt und ist die Kontaktöse 7 mit dem Kontaktstück 5 unter Zwischenschaltung einer als Anzeigeeinrichtung dienenden LED 10, die etwa mittig in dem aus Plexiglas bestehenden Zwischenelement 3 in axialer Höhe der Umfangsrippe 3a angeordnet ist, durch Leiter 14 verbunden.

Die erfindungsgemäße Tastvorrichtung 2 0 kann dazu eingesetzt werden, an einem in eine Werkzeugmaschine eingespannten Werkstück eine bestimmte Stelle, beispielsweise eine Kante, zu ertasten, die als Referenz bei der Bearbeitung dienen soll. Dazu wird die Tastvorrichtung 20 anstelle des Bearbeitungswerkzeugs in das Spannfutter der Werkzeugmaschine eingespannt und anschließend so gesteuert, daß die Tastkugel 8 mit der zu ertastenden Stelle am Werkstück in Eingriff gelangt.

Der Kontakt der Tastkugel 8 mit dem Werkstück schließt den Stromkreis von der Tastkugel 8 über das Werkstück und das Spannfutter der Werkzeugmaschine zur Spannhülse 1, woraufhin die LED 10 aufleuchtet. Dadurch wird dem Bediener das Erreichen der Referenzposition angezeigt, die durch mehrfaches nacheinander erfolgendes Ertasten noch genauer eingestellt werden kann. Dabei zeigt jedesmal das Aufleuchten der LED 10 die erfolgte Ertastung der gewünschten Stelle an dem Werkstück und damit das Erreichen der Referenzposition an.

Aufgrund der durch die Zugfeder 9 bewirkten Vorspannung der Tastkugel 8 kann diese ohne die Gefahr einer Beschädigung der Tastvorrichtung 2 0 aus ihrer in der Zeichnung gezeigten Normalstellung ausgelenkt werden, falls die Bewegung des Spannfutters nach dem Kontakt der Tastkugel 8 mit dem Werkstück nicht sofort gestoppt wird.

Die gemäß der Erfindung aufgebaute Tastvorrichtung 20 erfordert lediglich eine einzige Lichtquelle 10 und gewährleistet aufgrund der erfindungsgemäßen Lichtdurchlässigkeit des Zwischenelementes 3 eine optimale optische Anzeige einer erfolgten Ertastung über den gesamten Umfang der Tastvorrichtung
2 0 in dem Spalt zwischen der Spannhülse 1 und der Kopfhülse
2.

RL/gs

Bezugszeichenliste

1	Spannhülse
2	Kopfhülse
2a	Aufnahme
3	Zwischenelement
3a	Umfangsrippe
3b	Schulter
4	Einsat&zgr;element
4a	Schulter
5	Kontaktstück
6	Kontaktöse
7	Kugelöse
8	Tastkugel
9	Zugfeder
10	LED
11	Knopfzellen
12	Schraube
13	Gehäuselängsachse
14	Leiter
20	Tastvorrichtung
21	Gehäuse

Claims

Ansprüche

Tastvorrichtung, insbesondere Kantentaster, zur Bestimmung von Referenzpositionen an Werkzeugmaschinen, mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse, das eine in einem Spannfutter einer Werkzeugmaschine einspannbare Spannhülse (1) aus elektrisch leitenden Material, eine Kopfhülse (2) und ein zwischen den Hülsen (l, 2) angeordnetes, die Hülsen (1, 2) miteinander verbindendes und in Richtung der Gehäuselängsachse (13) voneinander beabstandendes Zwischenelement (3) umfaßt, einem am freien Ende (2a) der Kopfhülse (2) gehaltenen Tastkopf (8) aus einem elektrisch leitenden Material und einer vorzugsweise in der Spannhülse (1) vorgesehenen Spannungsquelle (11), deren einer Pol mit der Spannhülse (1) und deren anderer Pol mit dem Tastkopf (8) unter Zwischenschaltung einer optischen Anzeigeeinrichtung (10) elektrisch verbunden ist, wobei der Tastkopf (8) gegenüber der Spannhülse (1) elektrisch isoliert ist und der Stromkreis durch Kontakt des Tastkopfs (8) mit einem abzutastenden metallischen Gegenstand über den Gegenstand, die Werkzeugmaschine und das die Spannhülse (1) haltende Spannfutter geschlossen wird, so daß die Anzeigeeinrichtung (10) ein optisches Signal aussendet, dadurch gekennzeichnet , daß als Anzeigeeinrichtung eine im wesentlichen zentrisch im Inneren des Zwischenelementes (3) angeordnete Lichtquelle (10), insbesondere eine LED, vorgesehen ist und das Zwischenelement (3) zumindest im Bereich des Zwischenraumes zwischen der Spannhülse (1) und der Kopfhülse (2) nach außen lichtdurchlässig ist.
2. Tastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Zwischenelement (3) aus transparentem Material, insbesondere klarem Plexiglas, hergestellt ist.
3. Tastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Zwischenelement (3) in die Spannhülse (1) und/oder in die Kopfhülse (2) einschraubbar ist.
4. Tastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Spannhülse (1) und die Kopfhülse (2) aus elektrisch leitendem Material hergestellt und durch das Zwischenelement (3) elektrisch gegeneinander isoliert sind.
5. Tastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Tastkopf (8) in eine Normalstellung vorgespannt und aus dieser federnd auslenkbar ist.
6. Tastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß als Spannungsquelle wenigstens eine Knopfzelle (11) vorgesehen ist.