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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Positionsdetektor
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein Positionsdetektor dieser Art ist beispielsweise aus dem
US-Patent Nr. 4118871 bekannt und weist einen aus einer
elektrisch isolierten Nadel und dem detektierten Objekt
gebildeten externen Kontakt derart auf, daß der Kontakt zwischen der
Nadel und dem Werkstück den externen Kontakt schließt, um ein
Detektorsignal zu erzeugen.
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Ein aus dem US-Patent Nr. 4153998 bekannter anderer
Positionsdetektor weist eine Nadel auf, die ein zu detektierendes Objekt
kontaktiert, um ihren Basisbereich von einer die statische
Position der Nadel haltenden Sitzfläche zu lösen, so daß sie
den internen Kontakt zum Erzeugen eines Detektorsignals
unterbricht.
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Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung ist es, einen
Positionsdetektor mit Vorteilen bereitzustellen, die sowohl
durch den obigen Positionsdetektor mit dem internen Kontakt
als auch den obigen Positionsdetektor mit dem externen Kontakt
zuwege gebracht werden. Insbesondere kann der
Positionsdetektor mit dem internen Kontakt die Position eines zu
detektierenden Objekts unabhängig von der Eigenschaft des zu
detektierenden Objekts, sei es leitend oder nichtleitend, detektieren.
Diese Art Positionsdetektor kann jedoch ihren internen Kontakt
nicht ohne eine Zeitverzögerung nach dem miteinander
Inkontaktbringen von Detektornadel und zu detektierendem Objekt
betätigen. Es besteht dann die große Wahrscheinlichkeit, daß
verschiedene
Fehler auftreten. Infolgedessen erzeugt dieser
Positionsdetektor nach Art des internen Kontaktes Meßwerte, die im
Vergleich zum Positionsdetektor nach Art des externen
Kontaktes beträchtlich verschieden sind. Obgleich der
Positionsdetektor mit dem externen Kontakt die Position des aus leitendem
Material bestehenden Objekts mit hoher Genauigkeit detektieren
kann, kann er die Position des aus nichtleitendem Material
bestehenden Objekts nicht detektieren. Deshalb ist es die
Aufgabe dieser Erfindung, diese Probleme zu lösen.
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Gemäß dieser Erfindung ist eine aus leitendem Material
bestehende Detektornadel 20 in elektrisch isolierter Art und Weise
und dreidimensional frei beweglich an dem Detektorkopf 43
angebracht und auch in Richtung einer vorbestimmten statischen
Position vorgespannt. Auch ist der Detektorkopf mit internen
Kontakten 27 und 31 versehen, die betätigbar oder schließbar
sind, wenn sich die Detektornadel 20 von der statischen
Position bewegt. Eine den externen Kontakt enthaltende erste
Kontaktdetektorschaltung 45 erzeugt ein erstes Detektorsignal A,
beispielsweise ein Signal einer bestimmten Frequenz oder
Amplitude. Dagegen erzeugt eine die internen Kontakte enthaltende
Kontaktdetektorschaltung 47 ein zweites Detektorsignal B,
beispielsweise ein Signal mit einer Frequenz oder Amplitude, die
von jener des ersten Detektorsignals A verschieden ist. Dann
wird der empfangsseitigen Steuer- bzw. Regeleinrichtung 80, je
nach dem, ob das erste Signal A vor dem zweiten Signal B
abgegeben wird oder nicht, ein unterschiedlicher Kompensationswert
zugeführt, und sie berechnet einen Meßwert, wodurch die dritte
Aufgabe dieser Erfindung gelöst wird.
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Gemäß der obigen Anordnung fließt bei aus leitendem Material
bestehendem und zu detektierendem Objekt, wenn die
Detektornadel 20 das Objekt 42 kontaktiert, der Ausgangsstrom aus dem
Sender 50 durch die Detektornadel 20 zum Objekt 42 und zu dem
Hauptkörper des Bearbeitungswerkzeugs oder der
Werkzeugmaschine, wobei das ganze des Bearbeitungswerkzeugs als eine Antenne
wirkt. Infolgedessen kann der Empfänger 70 unbeachtet der
Position oder Drehrichtung des Detektorkopfes 43 zwangsweise das
Detektorsignal eines vorbestimmten Pegels empfangen.
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Wenn die FM-Welle als die Trägerwelle des Detektorsignals
verwendet wird und das Detektorsignal durch das Doppelskalasignal
moduliert und durch Radiowelle gesendet wird, ist es möglich,
vollständig das Risiko zu beseitigen, daß der
Positionsdetektor durch Fremdgeräusch beeinflußt oder fehlbetätigt wird.
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Ferner wird gemäß dem Positionsdetektor mit den internen
Kontakten und dem externen Kontakt bei aus leitendem Material
bestehenden und zu detektierenden Objekts, wenn das Objekt
42 und die Detektornadel 20 in Kontakt miteinander gebracht
werden, das erste Detektorsignal A abgegeben, und dann wird
das zweite Detektorsignal B mit einer kleinen Zeitverzögerung
gegenüber dem ersten Detektorsignal abgegeben. Deshalb
empfängt das empfangsseitige Gerät das erste Detektorsignal A vor
dem zweiten Detektorsignal B, um dadurch zu detektieren, daß
das Werkstück aus leitendem Material besteht. Zu diesem
Zeitpunkt wird der Meßwert korrigiert, indem der von einem
Eingabezeitpunkt s an berechnete Meßwert des Detektorsignals einem
korrigierten Wert hinzugegeben wird, der als ein Korrekturwert
für den externen Kontakt registriert ist.
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Wenn andererseits das Objekt 42 aus nichtleitendem Material
besteht, wirkt der externe Kontakt nicht als der Kontakt, so
daß das zweite Detektorsignal B zum Zeitpunkt der Betätigung
des internen Kontakts zuerst erzeugt wird. Deshalb macht es
die Abwesenheit des ersten Detektorsignals A möglich, zu
entscheiden, daß das Objekt 42 aus nichtleitendem Material
besteht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Meßwert korrigiert, indem
der vom Zeitpunkt s an berechnete Meßwert des Detektorsignals
einem korrigierten Wert hinzugegeben wird, der als ein
Korrekturwert für den internen Kontakt registriert ist.
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Ein Vorteil dieser Erfindung ist die Bereitstellung einer
Technik, die zwangsweise ein Detektorsignal mittels Radiowelle
zu einem in einer fixierten Position befindlichen Empfänger
unbeachtet der Bewegung des Detektorkopfes einschließlich der
Detektornadel und des Senders senden kann.
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Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, daß der
Positionsdetektor derart ausgebildet ist, daß er ein
Hochfrequenzausgangssignal aus einem Sender zum Senden eines Detektorsignals zu
einer Detektornadel selbst bereitstellt, die so angeordnet
ist, daß sie das zu detektierende Objekt detektiert. Unter
Bezugnahme auf die Bezugszeichen in den Figuren umfaßt der
Positionsdetektor dieser Erfindung einen Detektorkopf 43 mit
einer elektrischen Detektoreinrichtung 45 und 47 zum
Detektieren des Kontakts zwischen einer Detektornadel 20 und einem
zu detektierenden Objekt 42 als ein elektrisches Signal sowie
einen Radiosender 50 zum Senden des detektierten elektrischen
Signals, einen Radioempfänger 70 zum Empfang des obigen
Signals und eine bei einer festen Position befindliche Steuer-
oder Regeleinrichtung 80, wobei das Ausgangssignal aus dem
Radiosender 50 der Detektornadel 20 selbst zugeführt ist.
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Ein anderer Vorteil dieser Erfindung besteht in der
Bereitstellung eines Positionsdetektors, der gegen eine
Fehlbetätigung geschützt werden kann, wenn unter den Umständen, unter
denen der Positionsdetektor betrieben wird, verschiedene
Fremd- oder Nebengeräusche in der Radiowelle erzeugt werden.
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Dieser andere Vorteil kann durch den auf diese Weise
konstruierten Positionsdetektor erreicht werden, bei welchem die
Trägerwelle für das Detektorsignal, das mittels Radiowelle
gesendet und empfangen wird, eine FM-Welle ist und das von dem
Sender 50 abgegebene Signal durch ein Doppelskalasignal moduliert
wird.
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Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel dieser
Erfindung dar, wobei Fig. 1 ein eine Struktur eines Detektorkopfes
detaillierter darstellender Querschnitt ist, Fig. 2 eine
perspektivische Explosionsdarstellung eines eine
Konstruktion
zum Halten einer Detektornadel zeigenden Hauptteils ist,
Fig. 3 ein elektrisches Druckschaltbild der Senderseite ist,
Fig. 4 ein elektrisches Blockschaltbild der Empfängerseite
ist, Fig. 5 eine schematische Darstellung ist, die ein Signal
darstellt, das erzeugt wird, wenn ein Werkstück aus leitendem
Material besteht, Fig. 6 eine schematische Darstellung ist,
die ein Signal darstellt, das erzeugt wird, wenn das Werkstück
aus nichtleitendem Material besteht, und Fig. 7 eine
schematische Darstellung ist, die zur Erklärung, daß die
Detektorsignale zu verschiedenen Zeitpunkten erscheinen, benutzt wird.
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In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 das Kopfgehäuse,
4 die Batterie, 8 das innere Gehäuse, 20 die Detektornadel, 21
die Halteplatte, 22 das isolierende Material, 23 die
halbkugelförmigen Vorsprünge, 24, 25 und 26 die Sitze, 27 den
internen Kontakt auf der Detektornadelseite, 28 das isolierende
Material, 31 den internen Kontakt auf der Gehäuseseite, 33 die
Druckfeder, 35 die Hilfsfeder, 42 das zu detektierende Objekt,
43 den Detektorkopf, 45 die erste Detektorschaltung, 47 die
zweite Detektorschaltung, 50 den Sender, 55 den
Doppelskalasignalgenerator, 56 und 57 dessen Signalanschlüsse, 70 den
Empfänger, 77 die Signaldiskriminatorschaltung oder 80 das CNC-
Gerät für die Werkzeugmaschine.
BESTE ART UND WEISE DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird im folgenden
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Nach den Fig. 1 und 2 ist ein Kopfgehäuse mit einem Schaft
2 und einer Anzeige-LED 3 versehen. Das Kopfgehäuse 1 enthält
eine Batterie 4 und weist einen Batteriedeckel 5 auf. Das
Kopfgehäuse 1 weist eine Bodenplatte 7 mit einer durchgehenden
zentralen Öffnung 6 auf. Ein Innengehäuse 8 weist eine durch
das Zentrum einer Bodenplatte 10 des Innengehäuses 8 gehende
Öffnung 9 auf. In die Bodenplatte 7 des Kopfgehäuses sind in
einem Winkelabstand von 120º drei Schraubensätze 11
eingebettet.
Drei Befestigungsschrauben 12 sind durch die Bodenplatte
7 des Kopfgehäuses in die Bodenplatte 10 des Innengehäuses
derart geschraubt, daß sie eine Phasendifferenz von 60º
relativ zu den Schraubensätzen 11 aufweisen. Das Innengehäuse 8
ist durch die Befestigungsschrauben 12 auf die Schraubensätze
11 niedergedrückt und dadurch gehalten, und ist in das
Kopfgehäuse 1 mit einem gewissen dazwischenliegenden Zwischenraum
13 eingebaut. Am zylindrischen Abschnitt des Kopfgehäuses sind
drei Feineinstellschrauben 14 in einem Winkelabstand von 120º
in gegenüberliegender Relation zu dem zylindrischen Abschnitt
des Innengehäuses befestigt. Diese Feineinstellschrauben
bewegen das Innengehäuse 8 zur Feineinstellung der Neigung der
Detektornadel 20.
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Die Detektornadel ist durch eine Halteplatte 21 und ein
zwischen der Detektornadel 20 und der Halteplatte 21 angeordnetes
isolierendes Material 22 gehalten. Die Detektornadel 20 ist an
der Halteplatte 21 befestigt und ragt durch die Öffnungen 9
und 6 zur Außenseite des Kopfgehäuses 1. Auf der unteren
Fläche der Halteplatte 21 sind halbkugelförmige Vorsprünge 23
in einem Winkelabstand von 120º ausgebildet. Auf der oberen
Fläche der Bodenplatte 10 des Innengehäuses sind ein aus drei
Kugeln gebildeter erster Sitz 24, ein zweiter Sitz 25 in Form
eines V-förmigen Nutsitzes und ein dritter Sitz 26 in Form
eines planaren Sitzes in gegenüberliegender Relation zu den
Vorsprüngen 23 so ausgebildet, wie es in der Fig. 2 gezeigt
ist. Der interne Kontakt 27 ist an dem Basisendbereich der
Detektornadel 20 durch isolierendes Material 28 befestigt.
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Ein Federanschlag 29 steht mit dem Innengehäuse 8 in Kontakt
und ein Kontakthalter 30 hält einen internen Kontakt 31 an der
Gehäuseseite. Dieser interne Kontakt 31 ist durch eine Feder
32 nach abwärts vorgespannt, und eine Druckfeder 33 erstreckt
sich zwischen dem Federanschlag 29 und der Halteplatte 21, um
die Halteplatte 21 nach abwärts zu drücken. Der gehäuseseitige
interne Kontakt 31 ist in eine konusförmige Öffnung 34 des
Kontakthalters 30 eingesetzt, so daß er aufwärts zurückziehbar ist.
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Die Halteplatte 21 und demgemäß die Detektornadel 20 können
eine stabile statische Position dadurch einhalten, daß die
drei halbkügelförmigen Vorsprünge 23 durch die Druckfeder 33
in den ersten bis dritten Sitz 24, 25 und 26 gedrückt werden.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind ferner drei
kleine, in Fig. 2 gezeigte, Hilfsspannfedern 35 verwendet,
damit die Detektornadel 20 so zwangsweise wie möglich in die
obige statische Position zurückkehren kann. Zwei der drei
Spannfedern 35 sind nahe beider Seiten des ersten Sitzes 24
angeordnet, und die verbleibende ist neben dem zweiten Sitz
25 auf der Seite des dritten Sitzes 26 angeordnet. Da die
halbkugelförmigen Vorsprünge 23 durch die Hilfsfedern 35
gegen die Sitze 24, 25 und 26 gedrückt werden, kann die
Detektornadel 20 so zwangsweise wie möglich in die stabile
statische Position zurückkehren. In Fig. 2 bezeichnen die
Bezugszeichen 36 Buchsen, durch welche die Spannfedern 35
hindurchgehen. Die beiden Enden der Spannfedern 35 liegen durch
Schrauben 37 und 38 gegen die Seite der Halteplatte 21 bzw.
die Seite der Bodenplatte 10 des Innengehäuses an.
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In der Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 40 eine
Werkzeugspindel des Bearbeitungswerkzeugs bzw. der Werkzeugmaschine,
41 einen Tisch der Werkzeugmaschine und 42 ein auf den Tisch
gesetztes Werkstück. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet generell
den in Fig. 1 gezeigten Detektorkopf. Der Detektorkopf 43
ist mittels des Schaftes 2 an der Werkzeugspindel 40
befestigt. Der Schaft 2 und das Werkstück 42 sind durch den
Hauptkörper der Werkzeugmaschine elektrisch leitend.
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Die Halteplatte 21 ist durch die Vorspannkraft der Druckfeder
23 und der Spannfedern 35 in der statischen Position
gehalten, aber auch gegen die Vorspannkräfte der Federn 33 und 35
in drei Dimensionen bewegbar. Die Kathode der Batterie 4 ist
durch das Kopfgehäuse 1 des Detektorkopfes 43 geerdet,
während ihre Anode zur Bildung der ersten Detektorschaltung
45 durch einen Widerstand 44 mit der Detektornadel 20 und zur
Bildung der zweiten Detektorschaltung 47 durch einen Widerstand
46
mit dem Kontakt 27 des Basisendbereichs der Detektornadel
verbunden ist.
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Das Bezugszeichen 50 bezeichnet generell den Sender, der einen
Kristalloszillator 51, eine Oszillatorschaltung 52, eine
Frequenzmodulationsschaltung 53, eine Verstärkerschaltung 54 und
eine DTMF (Dualtonmultifrequenz)-Schaltung 55 aufweist. Beim
dargestellten Ausführungsbeispiel ist die DTMF-Schaltung 55 so
ausgebildet, daß sie 16 Doppelskalasignale in 4·4
Kombinationen von Skalen erzeugt, die aus zwei Sätzen aus vier
unterschiedlichen Arten von Skalagruppen ausgewählt sind, und
erzeugt beim Empfang von Eingangssignalen an ihren
Signalanschlüssen 56 und 57 Doppelskalasignale, die an den Anschlüssen
56 bzw. 57 eingestellt sind. Wenn die Eingangssignale den
Anschlüssen 26 und 27 gleichzeitig zugeführt werden, überdeckt
das dem Anschluß 27 zugeführte Eingangssignal das andere.
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Das Ausgangssignal aus der Verstärkerschaltung 54 wird durch
eine gegenseitige Induktanz 58, einen Widerstand 59 und eine
Kapazität 60 der Detektornadel 20 zugeführt. Dies bedeutet,
daß die Detektornadel 20 selbst als die Antenne für den
Sender 50 wirkt.
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Transistoren 61 und 62 sind dazu vorgesehen, Detektorsignale
der DTMF-Schaltung 55 zuzuführen. Deren Basen sind mit der
Detektornadel 20 und dem am Basisendbereich der Detektornadel
vorgesehenen Kontakt 27 verbunden, deren Emitter sind mit der
Anode der Batterie 4 verbunden, und deren Kollektoren sind mit
den Signalanschlüssen 56 und 57 der DTMF-Schaltung verbunden.
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In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 69 eine empfangsseitige
Antenne, und das Bezugszeichen 70 bezeichnet generell einen
Empfänger, der eine Hochfrequenzverstärkerschaltung, einen
Kristalloszillator 72, eine Lokaloszillatorschaltung 73, eine
Frequenzmischerschaltung 74, eine
Zwischenfrequenzverstärkerschaltung 75 und eine Demodulatorschaltung 76 aufweist. Das
Bezugszeichen 77 bezeichnet eine Signaldiskriminatorschaltung,
und die Doppelskalasignale, welche die gleichen sind, wie jene
in der DTMF-Schaltung 55 auf der Senderseite eingestellten,
werden in dieser Signaldiskriminatorschaltung eingestellt. Die
Signaldiskriminatorschaltung erzeugt ein Ausgangssignal nur
dann, wenn das empfangene Signal mit dem auf diese Weise
eingestellten Doppelskalasignal zusammenfällt. Das Bezugszeichen
78 bezeichnet eine Verzögerungsschaltung, 81 ein UND-Tor, 79
eine Schnittstellenschaltung und 80 ein CNC-Gerät für die
Werkzeugmaschine. In diesem CNC-Gerät sind im voraus ein
Korrekturwert für den aus dem Werkstück und der Detektornadel
gebildeten externen Kontakt und ein Korrekturwert für den aus
den Kontakten 27 und 31 gebildeten internen Kontakt
registriert. Die Korrekturwerte werden in jedem der verwendeten
Detektorköpfe 43 eingestellt.
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Der Betrieb des obigen Geräts wird als nächstes beschrieben.
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Wenn das Werkstück 42 aus leitendem Material besteht, wird,
wenn die Spitze der Detektornadel 20 mit dem Werkstück 52 in
Kontakt kommt, die von der Anode der Batterie 4 durch den
Widerstand 44, die Detektornadel 20, das Werkstück 52, den
Hauptkörper der Werkzeugmaschine und den Schaft 2 zur Kathode
der Batterie gebildete erste Detektorschaltung 45 geschlossen,
so daß durch diese Schaltung ein Strom fließt. Dieser Strom
verursacht eine Potentialdifferenz über dem Widerstand 44. Die
Potentialdifferenz schaltet den Transistor 61 ein und folglich
wird dem ersten Signalanschluß 56 der DTMF-Schaltung 55 ein
Detektorsignal zugeführt. Dieses Signal wird in das an den
Anschluß 56 gesetzte Doppelskalasignal umgewandelt und dann
der Frequenzmodulationsschaltung 53 zugeführt, wobei die
FM-Trägerwelle aus der Oszillatorschaltung 52 moduliert und
das modulierte Signal durch die Verstärkerschaltung 54
verstärkt und dann abgegeben wird.
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Das Hochfrequenzsignal aus der Verstärkerschaltung 54 wird
durch die gegenseitige Induktanz 58 und die Kapazität 60 der
Detektornadel 20 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird, da die
Detektornadel 20 in Kontakt mit dem Werkstück 42 ist, das
Hochfrequenzsignal aus der Verstärkerschaltung 54 dem
Werkstück 42 und dem Hauptkörper der Werkzeugmaschine zugeführt
und bewirkt, daß die ganze Werkzeugmaschine als eine Antenne
zur Abstrahlung einer Radiowelle wirkt. Die Radiowelle wird
von der empfangsseitigen Antenne 69 empfangen.
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Nachdem die Detektornadel 20 und das Werkstück 42 in Kontakt
miteinander gebracht sind, bewegt sich der Detektorkopf 43
weiter, um die Detektornadel zu neigen, wobei die internen
Kontakte 27 und 31 in Kontakt miteinander kommen, um das
Schließen der zweiten Detektorschaltung 47 zu ermöglichen. Dann
wird dem zweiten Signalanschluß 57 der DTMF-Schaltung 55 ein
Detektorsignal zugeführt, und das vom Sender 50 gesendete
Signal wird in das an den zweiten Signalanschluß 57 gesetzte
Ausgangssignal umgewandelt. Das bedeutet, daß der Sender SO
das erste Signal A und dann das zweite Signal B abgibt, so wie
es in der Fig. 5 gezeigt ist.
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Wenn andererseits das Werkstück 42 aus nichtleitendem Material
besteht, wirkt der aus dem Werkstück 42 und der Detektornadel
20 gebildete externe Kontakt nicht, so daß der Sender 50 nur
das zweite Signal B abgibt, so wie es in der Fig. 6 gezeigt
ist. Das zweite Signal wird mit einer Zeitverzögerung einer
gewissen Zeitperiode abgegeben, nachdem das Werkstück 42 und
die Detektornadel 20 in Kontakt miteinander gekommen sind.
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Das Ausgangssignal in Fig. 5 oder 6 wird vom Empfänger 70
empfangen. Die Signaldiskriminatorschaltung 77 identifiziert,
ob das empfangene Signal das in Fig. 5 oder 6 gezeigte Signal
ist und führt dann sein identifiziertes Signal a dem CNC-Gerät
zu. Die Verzögerungsschaltung 78 führt das Detektorsignal
durch die Schnittstellenschaltung 79 dem CNC-Gerät 80 zu, so
lange das Identifizierungssignal a zum Zeitpunkt t&sub3; abgegeben
wird, der um eine vorbestimmte Zeit δ hinter einem Zeitpunkt
liegt, bei welchem das Signal zuerst detektiert wird
(Zeitpunkt t&sub0; in Fig. 7). Der Grund, warum die
Verzögerungsschaltung
78 vorhanden ist, liegt darin, einen
Signalidentifizierungszeitfehler (t&sub1; oder t&sub2; in Fig. 7) zu beseitigen, der
durch die Differenz der Vorderflanken der Detektorsignale
verursacht wird, so wie es in der Fig. 7 gezeigt ist. Die
Verzögerungszeit δ zu diesem Zeitpunkt wird durch Registrierung
dieser Verzögerungszeit in dem CNC-Gerät 80 als ein
Korrekturwert korrigiert. In Fig. 7 stellt L&sub1; den
Signaldetektierungspegel der Verzögerungsschaltung 78 und L&sub2; den
Signalidentifizierungspegel der Diskriminatorschaltung 77 dar.
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Das CNC-Gerät 80 überwacht ständig die Positionen der
Werkzeugspindel 40 und des Tisches 41 und steuert diese so, daß es
beim Empfang des Signals aus der Schnittstellenschaltung 79
die Positionen der Werkzeugspindel 40 und des Tisches 41 zu
diesem Zeitpunkt verriegelt und/oder speichert, den durch das
Identifizierungssignal a ausgewählten, für den externen oder
internen Kontakt registrierten Korrekturwert erzeugt und die
Position des Werkstücks 42 berechnet. Zu diesem Zeitpunkt wird
auch die Verzögerungszeit δ korrigiert.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Wenn das Gerät dieser Erfindung zum Detektieren der Position
des an der Werkzeugmaschine angebrachten Werkstücks verwendet
wird, kann das durch den Kontakt zwischen der an der
Werkzeugspindel angebrachten Kontaktnadel und dem Werkstück
erzeugte elektrische Signal als eine Radiowelle abgestrahlt
werden, wobei die Werkzeugmaschine selbst durch die
Verwendung des obigen Kontakts als die Antenne benutzt ist.
Deshalb kann unbeachtet der positionellen Relation zwischen der
sich bewegenden Detektornadel, des Senders und des Werkstücks
der an der fixierten Position befindliche Empfänger stets das
konstante und stabile Signal empfangen werden. Infolgedessen
kann das Detektorsignal durch die Radiowelle stabil und genau
gesendet werden und die lästige oder beschwerliche
Verdrahtungsarbeit für die Leitungen werden unnötig. Auch besteht
kein Risiko, daß die Signalübertragung durch die Richtwirkung
der Antenne und ihrer positionellen Beziehung relativ zum
Werkstück gehindert wird. Überdies kann der Verbrauch der
Batterie auf der Senderseite reduziert werden.
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Ferner kann gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung das einzelne Detektorgerät die Position
des Werkstücks unabhängig von dem das Werkstück bildenden
leitenden oder nichtleitendem Material detektieren. Wenn das
Gerät nach Art des internen Kontakts verwendet wird, kann
vermieden werden, daß seine Meßgenauigkeit so weit wie möglich
herabgesetzt wird, und die Position des Werkstücks kann in
Übereinstimmung mit der Eigenschaft des Werkstücks mit
höchster Genauigkeit detektiert werden.
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Da darüberhinaus die Verzögerungsschaltung auf der
Empfängerseite vorgesehen ist und ihr Verzögerungsbetrag schließlich
durch den vorher registrierten Korrekturwert zur Berechnung
des Meßwertes korrigiert wird, kann der Fehler, der auftritt,
wenn die Signale zu verschiedenen Zeitpunkten auftreten,
beseitigt werden, wodurch es möglich ist, die Position genauer
zu detektieren. Dazu dient die Hauptfeder und die drei
Hilfsfedern zur Plazierung der Detektornadel in ihrer statischen
Position verwendet sind, kann die Detektornadel mit hoher
Genauigkeit in die statische Position zurückgebracht werden. Die
statische Position der Detektornadel kann durch die
Feineinstellschraube eingestellt werden, so daß die Position mit
extrem hoher Genauigkeit detektiert werden kann.