DE3604930C2

DE3604930C2 -

Info

Publication number: DE3604930C2
Application number: DE19863604930
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz 7570 Baden-Baden De Schmall
Original assignee: GET GESELLSCHAFT fur ELEKTRONIK-TECHNOLOGIE MBH 4930 DETMOLD DE
Current assignee: GET GESELLSCHAFT FUER ELEKTRONIK-TECHNOLOGIE MBH,
Priority date: 1985-02-21
Filing date: 1986-02-17
Publication date: 1988-10-06
Also published as: DE3604930A1; CH666847A5

Description

Die Erfindung betrifft eine mechanische Fühleranordnung für eine Werkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Vielfach ist bei Bearbeitungswerkzeugen mit elektronischer Abstandsregelung zusätzlich eine mechanische Fühleranord nung vorgesehen, welche beim erstmaligen Anfahren des Bear beitungswerkzeugs an das Werkstück mechanisch das Erreichen der Soll-Position überwacht und bei deren Erreichen ein elektrisches Signal abgibt, welches den Vorschub unter bricht und ggf. auch die automatische Abstandsregelung aktiviert. Ein solches Verfahren zum automatischen Einstel len der Anfangshöhe eines Schneidbrenners ist aus der DE 28 48 957 A1 bekannt. Ein mechanischer Taster dient dabei der Ermittlung der Anfangshöhe. Der Taster soll nach dem Errei chen der Soll-Position aus dem Arbeitsbereich des Bearbei tungswerkzeugs entfernt werden, um Beschädigung oder Ver schmutzung zu vermeiden.

Dieses Anheben oder Verschwenken des Tasters aus dem Arbeitsbereich bereitet bei der bekannten Anordnung kon struktive und betriebliche Probleme. Vor allem bedarf es dazu aufwendiger Antriebseinrichtungen, z. B. pneumatischer Zylinderanordnungen für die Vorspannung sowie zugehöriger Ansteuereinrichtungen für die Auslösung. Gleiches gilt für das neuerliche Absetzen des Tasters in die Arbeitsposition vor einem neuerlichen Anfahren des Bearbeitungswerkzeugs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Fühleranordnung zu schaffen, die einfach im Aufbau ist, ohne aufwendige Antriebseinrichtungen arbeitet und dabei ein großes Maß an Betriebssicherheit gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird dies gemäß Kennzeichen von Anspruch 1 erreicht. Dadurch läßt sich ersichtlicherweise errei chen, daß durch die Auslösung des Tasters beim Erreichen der Soll-Position bzw. der instabilen Kipp-Position sowohl das gewünschte elektrische Signal erzeugt wird, als auch daß sich der Taster quasi selbst durch die Auslösung aus dem Arbeitsbereich des Bearbeitungswerkzeugs verlagert.

Durch den Einsatz einer Schnapp-Federanordnung zur Verlage rung des Tasters wird außerdem auf vorteilhafte Weise vermieden, daß aufwendige Antriebe am Bearbeitungswerkzeug angebracht werden müssen.

Das Vorspannen der Schnapp-Federanordnung läßt sich beson ders einfach realisieren, wenn an der Halterung ein Mitneh mer zum Verlagern des Tasters und der Schnapp-Federanord nung in ihre Vorspannlage beim Verlagern des Bearbeitungs werkzeugs in die Ruheposition vorgesehen ist. Jedes Zurück fahren des Bearbeitungswerkzeugs bewirkt dabei automatisch ein Spannen der Schnapp-Federanordnung. Selbstverständlich könnte diese aber auch vor dem Anfahren auf andere Weise, z. B. manuell gespannt werden.

Die Erfindung ist im folgenden in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung einer erfindungsge mäßen Fühleranordnung an der Düse einer Brenn schneidanlage,

Fig. 2 die Fühleranordnung gemäß Fig. 1 beim Absenken des Bearbeitungswerkzeugs,

Fig. 3 die Fühleranordnung gemäß Fig. 1 und 2 kurz vor dem Erreichen der Soll-Position,

Fig. 4 die Fühleranordnung gemäß Fig. 1 bis 3 nach dem Erreichen der Soll-Position.

Gemäß Fig. 1 ist die Düsenanordnung 1 einer nicht näher dargestellten Brennschneidanlage an einer Werkzeughalterung 2 befestigt, in welcher sie durch einen Motorantrieb 3 anhebbar bzw. absenkbar gelagert ist. Ein Taster 4 ist in zwei Buchsen 5 vertikal verschiebbar gelagert, wobei die Buchsen 5 an der Düsenanordnung 1 befestigt sind. Ein Hebel 6 ist einerseits verschwenkbar an einer Lasche 7 befestigt und andererseits mittels eines Stifts 8 mit dem Taster 4 verbunden. Der Stift 8 gleitet in einem am Hebel 6 vorge sehenen Langloch 9, so daß der Hebel 6 beim Anheben oder Absenken des Tasters 4 verschwenkt wird. Der Hebel 6 ist außerdem mittels einer Feder 10 vorgespannt, wobei die Feder 10 ebenfalls an der Lasche 7 befestigt ist.

An der Halterung 2 ist außerdem ein Anschlag 11 vorgese hen, an welchem der Taster 4 anliegt. Im Anschlag 11 ist ein schematisch dargestellter Mikro-Schalter 12 integriert, der beim Berühren des Tasters öffnet.

Sobald im Betrieb der Gesamtlage die Düsenanordnung 1 durch den Motor 3 weiter nach oben gefahren wird, stützt sich der Taster 4 am Anschlag 11 ab, so daß er nach unten verschwenkt wird, wobei der Hebel 6 ebenfalls nach unten verschwenkt wird. Sobald der Hebel 6 über seine waagrechte neutrale Position hinaus verschwenkt wird, zieht die Feder 10 den Hebel 6 nach unten, so daß der Taster 4 mittels eines Stifts 13 an der unteren Buchse 5 anliegt und sich dort in einer stabilen Vorspannlage befindet. Diese stabile Vorspannlage bleibt auch erhalten, wenn die Düsenanordnung 1 gemäß Fig. 2 wieder zum Betrieb gegen ein Werkstück 14 abgesenkt wird. Sobald im Verlauf des Absenkens der Taster 4 das Werkstück 14 berührt, wird der Taster 4 und damit auch der Hebel 6 angehoben. In Fig. 3 ist dabei darge stellt, wo sich der Hebel 6 kurz vor dem Erreichen der instabilen Horizontallage befindet. Sobald die Düsenanord nung 1 weiter gegen das Werkstück 14 abgesenkt wird, über windet die Feder 10 den Totpunkt und zieht den Hebel 6 und damit den Taster 4 nach oben gegen den Anschlag 11. Dadurch wird der Mikroschalter 12 geöffnet. Durch dieses Ausgangs signal läßt sich in bekannter Weise der Motor 3 und damit das Absenken der Düsenanordnung abstellen. Vorteilhaft wird dabei der Mikroschalter 12 dazu verwendet, die Regelanord nung (nicht dargestellt) zur automatischen Abstandsregelung umstellen. Wie dargestellt ist am unteren Ende der Düsen anordnung 1 eine ringförmige Elektrode 15 vorgesehen, die in bekannter Weise zur berührungslosen Abstandsmessung dient. Wie in der Praxis bekannt, wird dabei die Verände rung der Induktivität der Ringelektrode 15 durch Annäherung an das Werkstück 14 in einem Regelkreis ausgewertet und zur Gewinnung abstandsproportionaler Signale verwendet. Diese erlauben eine kontinuierliche Nachregelung des Werkstück- Düsenabstands durch entsprechende Betätigung des Motors 3.

Wie ausgeführt befindet sich der Taster 4 in Fig. 3 kurz vor dem Erreichen der Soll-Position "X", in welcher die Feder 10 den Totpunkt überwindet und den Hebel 6 und damit den Taster 4 nach oben gegen den Anschlag 11 schnappen läßt. Sobald dabei der Mikroschalter 12 öffnet und den Absenk-Vorgang unterbricht, übernimmt der Regler mittels des berührungslosen Fühlers 15 die weitere Abstandsrege lung. Da der Soll-Abstand "X" im Moment der Betätigung des Mikroschalters 12 fest durch den Taster 4 vorgegeben ist, kann der Regler im Moment der Umschaltung den vom Fühler 15 berührungslos ermittelten Abstandswert mit dem vorbekannten und voreinstellbaren Soll-Abstand "X" vergleichen und ggf. Korrekturen vornehmen.

Das endgültige Absenken in die Zünd-Position gemäß Fig. 4 erfolgt durch den Abstandsregler auf der Grundlage der vom Fühler 15 berührungslos fortlaufend ermittelten abstands proportionalen Signale.

Der Taster 4 ist mit einer Tasterspitze 4 a versehen, welche mittels eines Gewinde im Taster 4 in nicht näher darge stellter Weise befestigt ist. Dadurch läßt sich die Tasterspitze 4 a zur Einstellung der Soll-Position, bei welcher der Hebel durch die Feder 10 zur Auslösung des Mikroschalters 12 nach oben gezogen werden soll, mehr oder weniger nach unten herausschrauben und damit näher zum Werkstück 14 bringen. Je weiter die Tasterspitze 4 a heraus geschraubt ist, desto eher löst der Taster 4 aus.

Claims

1. Mechanische Fühleranordnung für eine Werkzeugmaschine mit einer Einrichtung zur automatischen, berührungslo sen Abstandsregelung zwischen Werkzeug und Werkstück, mit einem an der Werkzeughalterung gelagerten Taster, der gegen die Vorspannkraft einer Feder gegenüber der Werkzeughalterung in Werkzeugzustellrichtung verschiebbar und in gespannter Lage haltbar ist, wobei bei Erreichen einer voreinstellbaren Soll-Position zwischen dem zu bearbei tenden Werkstück und dem Werkzeug der Taster, nach Berühren des Werkstücks, ein elektrisches Signal zur Aktivierung der automatischen Abstandsregelung auslöst und durch die Federvorspannung in eine Ruhelage bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Tasters (4) eine Schnapp-Federanordnung (6, 10) mit zwei stabilen Rastpositionen und einer instabilen Kipp- Position aufweist, und daß die Soll-Position auf die instabile Kipp-Position der Federanordnung einstellbar ist.

2. Mechanische Fühleranordnung nach Anspruch 1 mit einem an einer Halterung aus einer Ruheposition in wenigstens einer näher am Werkstück liegende Arbeitsposition verla gerbaren Bearbeitungswerkzeug und mit einem Antrieb zum Verlagern des Bearbeitungswerkzeugs, dadurch gekenn zeichnet, daß an der Halterung (2) ein Mitnehmer (Anschlag 11) zum Verlagern des Tasters (4) und der Schnapp-Federanordnung (6, 10) in ihre Vorspannlage beim Verlagern des Bearbeitungswerkzeugs (1) in die Ruheposition vorgesehen ist.