DE4417057A1 - Verfahren zum Aktivieren der Spannungsversorgung eines Arbeitsgeräts - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aktivieren der Spannungsversorgung eines Arbeitsgerätes nach dem Patentanspruch.

Arbeitsgeräte in diesem Sinne werden bei Werkzeugmaschinen, insbesondere sogenannte Bearbeitungszentren, wie Werkzeuge im Rahmen der Bearbeitungsvorgänge in eine Aufnahme, meist an der Werkzeugspindel, selbsttätig eingewechselt, d. h. wahlweise im Wechsel mit Bearbeitungswerkzeugen aufgenommen. Die Arbeitsgeräte dienen z. B. zum Überprüfen der Bearbeitungsgenauigkeit, zum Erfassen der Werkstücklage oder zum Ermitteln von Werkstückbezugpunkten. Dabei übertragen die Arbeitsgeräte ihre Resultate meist drahtlos mittels Infrarotlicht oder durch Funkwellen zu einer stationären Auswerteeinrichtung.

Die Energie zur Gewinnung dieser Resultate, z. B. Meßdaten, sowie zum Übertragen derselben kommt von einer Stromquelle, meist einer kleinen gegebenenfalls aufladbaren Batterie, die sich im Arbeitsgerät befindet. Um die Lebensdauer dieser Stromquelle zu erhöhen und dadurch die Wartungsintervalle zu senken, wird das Arbeitsgerät nur eingeschaltet, wenn es sich in der Aufnahme und gegebenenfalls in einer bestimmten Betriebsposition befindet. Wenn sich das Arbeitsgerät im Werkzeugmagazin befindet und nicht benutzt wird, ist es ausgeschaltet.

Es sind verschiedene Verfahren zum Aktivieren der Spannungsversorgung in solchen Arbeitsgeräten bekannt.

Aus der EP-A2-337 669 ist z. B. eine Einrichtung bekannt, bei der eine Fühleranordnung mit einem Empfänger und einem Sender versehen ist. Der Sender ist im Ruhezustand abgeschaltet, während der Empfänger im Stand-by-Betrieb arbeitet. Erst wenn die Fühleranordnung durch die Werkzeugmaschine übernommen wird, sendet ein stationärer, außerhalb der Maschine angeordneter Sender ein Signal, das vom Empfänger in der Fühleranordnung empfangen und in einen Einschaltimpuls umgewandelt wird. Dadurch wird der Sender eingeschaltet. Die Fühleranordnung ist betriebsbereit und kann drahtlos mittels des Senders die ermittelten Daten an eine stationäre Auswertungseinrichtung abgeben.

Eine derartige Einrichtung ist deshalb notwendig, weil die Batterie der Fühleranordnung kurzfristig entleert würde, wenn der Sender dauernd eingeschaltet wäre. Trotzdem ist der Stromverbrauch der bekannten Anordnung erheblich, weil der Empfänger laufend im Stand-by-Betrieb eingeschaltet sein muß. Häufiger Batteriewechsel ist die Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aktivieren der Spannungsversorgung in einem Arbeitsgerät zu schaffen, das auf einfache und zuverlässige Weise gewährleistet, daß die Spannungsversorgung aktiviert wird, sobald sich das Arbeitsgerät in der Aufnahme befindet oder außerdem eine bestimmte Betriebsstellung einnimmt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.

Bei den meisten Werkzeugmaschinen kann das Bearbeitungswerkzeug, das sich in der Aufnahme befindet, durch diese Aufnahme hindurch mit flüssigem Kühlmittel oder Druckluft versorgt werden. Druckluft dient dazu, die Aufnahme von Spänen sauber zu halten und das einzuwechselnde Kupplungsorgan beim Einwechseln zu reinigen. Die Möglichkeit, den Zuleitungskanal dieses Mediums zum gewünschten Zeitpunkt über eine an der Maschinensteuerung programmierbare sogenannte "M" -Funktion zu öffnen und zu schließen, wird nun dazu ausgenutzt, das Arbeitsgerät zu aktivieren. Dazu ist im Kupplungsorgan ein entsprechender Kanal vorgesehen, an dessen Ende der Schalter angeordnet ist.

Die Erfindung ist zwar in erster Linie gedacht für die verbreiteten Meßtaster, die einen allseitig beweglichen Taststift aufweisen. Sie eignet sich aber auch für jedes andere Arbeitsgerät, das mit einem Kupplungsorgan versehen und zur selbsttätigen Aufnahme in einer Werkzeughalterung einer CNC-Maschine geeignet ist, z. B. eine Videokamera.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, die einen teilweise schematischen Längs schnitt eines Arbeitsgeräts in Form einer Meßtasteranordnung zeigt.

Ein zylindrisches Gehäuse 1 trägt an seinem unteren Ende einen üblichen schwenkbaren Tasthebel 2, der auf einen Wandler 3 wirkt. Hierin werden von der Auslenkung des Tasthebels abgeleitete elektrische Signale über einen Sender 4 drahtlos an einen stationären (nicht dargestellten) Empfänger mit einer Auswerteschaltanordnung übertragen. Der Sender 4 und der Wandler 3 werden von einer Batterie 5 mittels eines Schalters 6 gespeist, der sich in einem zylindrischen Ansatz 7 am oberen Ende des Gehäuses 1 befindet. Der Schalter 6 hat ein eigenes zylinderförmiges Gehäuse, in welchem ein Kolben 6a abgedichtet geführt ist. Er betätigt unter dem Einfluß von äußerem Druck entgegen einer Rückstellfeder die Kontaktteile des Schalters.

Mit dem Ansatz 7 ist das Gehäuse 1 in eine entsprechende Bohrung eines Steilkegels 8 eingesetzt, der das Kupplungsorgan dieser Meßtasteranordnung bildet, und mittels einer Schraube 9 befestigt. In Verlängerung der erwähnten Aufnahmebohrung hat der Steilkegel eine durchgehende zentrale Längsbohrung 10, die am oberen Ende mit einem Innengewinde 11 versehen ist. Hier ist ein ebenfalls mit einer durchgehenden Längsbohrung ausgestatteter Anzugbolzen 12 eingeschraubt, der in bekannter Weise von einer nicht gezeigten Spannzange in einer Aufnahme 13 erfaßt wird und zur Befestigung des Steilkegels 8 in einer entsprechenden Kegelbohrung der Aufnahme dient.

Die Außenfläche des druckempfindlichen Kolbens 6a des Schalters 6 ist der Bohrung 10 zugewandt. Der Schalter 6 ist normal geöffnet. Ist die Meßtasteranordnung in die Aufnahme 13 eingesetzt, dann wird, üblicherweise durch eine sogenannte M-Funktion des Maschinenprogramms, der Befehl "Kühlmittel EIN" gegeben, was zur Folge hat, daß ein Kühlmittelventil öffnet und in der Längsbohrung 10 ein Kühlmitteldruck von beispielsweise 3 bar oder mehr entsteht. Dadurch werden der Wandler 3 und der Sender 4 eingeschaltet; der Meßtaster ist funktionsbereit. Vor dem Auswechseln der Meßtasteranordnung wird der Kühlmittelzulauf wieder abgestellt und dadurch über den Schalter 6 die Batterie 5 wieder von ihren Verbrauchern getrennt.

Sofern bei anderen Maschinensystemen die Druckmittelzufuhr, die auch eine Druckluftzufuhr sein kann, nicht durch eine zentrale Bohrung des Steilkegels 8 erfolgt, sondern von außen her, dann kann auch ein in radialer Richtung verlaufender Kanal vorgesehen werden, der von der Längsbohrung 10 zu der seitlichen Eintrittsstelle des Druckmediums führt. In diesem Fall wird man den Anzugbolzen 12 durch einen solchen ohne Längsbohrung ersetzen.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Tasthebel
3 Wandler
4 Sender
5 Batterie
6 Schalter
6a Kolben
7 Ansatz
8 Steilkegel
9 Schraube
10 Längsbohrung
11 Innengewinde
12 Anzugbolzen
13 Aufnahme.

Claims (1)

1. Verfahren zum Aktivieren der Spannungsversorgung eines Arbeitsgeräts mit einem Gehäuse (1) und mit einem Kupplungsorgan (8) zum selbsttätigen Einwechseln in eine Aufnahme (1) einer Werkzeugmaschine, wobei in oder an dem Gehäuse (1) ein Stromverbraucher (3, 4), eine Stromquelle (5) und ein Schalter (6) zum Verbinden der Stromquelle (5) mit dem Stromverbraucher (3, 4) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (6) durch Beaufschlagen mit einem unter Druck stehenden Medium betätigt wird, das in der Werkzeugmaschine zur Verfügung steht.