DE4417057C2 - Meßtaster - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßtaster nach dem Patentanspruch.

Meßtaster in diesem Sinne werden bei Werkzeugmaschinen, insbesondere bei sogenannten 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 Meßtaster dienen z. B. zum Überprüfen der Bearbeitungsgenauigkeit, zum Erfassen der Werkstücklage oder zum Ermitteln von Werkstückbezugpunkten. Dabei übertragen die Meßtaster 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 Meßtaster befindet. Um die Lebensdauer dieser Stromquelle zu erhöhen und dadurch die Wartungsintervalle zu senken, wird der Meßtaster nur eingeschaltet, wenn er sich in der Aufnahme und gegebenenfalls in einer bestimmten Betriebsposition befindet. Wenn sich der Meßtaster im Werkzeugmagazin befindet und nicht benutzt wird, ist er ausgeschaltet.

Meßtaster sind bereits in verschiedenen Ausführungsformen bekannt geworden.

In der europäischen Patentschrift EP 0 002 023 B1 ist ein Meßtaster für die Anwendung in der Drehspindel einer Werkzeugmaschine offenbart. Der Meßtaster umfaßt ein Fühlerelement, das über einen Schalter mit einer Elektronikeinheit in Verbindung steht. Die Elektronikeinheit wird von einer im Meßtaster angeordneten Batterie mit Energie versorgt. Um zu vermeiden, daß ein Energieverbrauch der Elektronikeinheit stattfindet, wenn der Meßtaster nicht benutzt ist, umfaßt der Meßtaster einen Schalter, der die Elektronikeinheit von der Batterie trennt, sofern der Meßtaster nicht in eine Spindel eingesetzt ist. Dazu weist der Schalter einen Stößel auf, der beim Einsetzen des Meßtasters in die Drehspindel an einer Spindelnase anschlägt und dadurch den Schalter betätigt.

Der Schalter am Meßtaster stellt somit sicher, daß die Batterie des Meßtaster nicht kurzfristig entleert würde, wenn der Sender dauernd eingeschaltet wäre. Sofern jedoch der Abstand einer Anschlagfläche an der Spindelnase einen bestimmten Bereich über- oder unterschreitet, kann die Aktivierung des Meßtasters Probleme bereiten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Meßtaster bereitzustellen, der mit den an einer Werkzeugmaschine normalerweise vorhandenen Einrichtungen zuverlässig aktivierbar ist.

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, den Meßtaster zu aktivieren. Dazu ist im Kupplungsorgan ein entsprechender Kanal vorgesehen, an dessen Ende der Schalter angeordnet ist.

Aus der Patentschrift DD 250 080 A1 ist ein Meßtaster offenbart, der bei Nichtbenutzung durch eine Abdeckung geschützt wird, welche über die Schmiermittelversorgung einer Werkzeugmaschine bei Bedarf zurückfahrbar ist. Der Meßtaster wird somit beim Einsetzen in die Werkzeugmaschine auch mit einem unter Druck stehendem Medium, nämlich dem Kühlschmiermittel, verbunden, jedoch nur, um eine Schutzabdeckung zu bewegen. Dagegen wurde nicht erkannt, daß z. B. die Kühlmittelschmierung dazu genutzt werden kann, über einen entsprechenden Druckschalter einen Stromverbraucher des Meßtasters im Anwendungsfall zu aktivieren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, die einen teilweise schematischen Längsschnitt 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

6

a Kolben

7

Ansatz

8

Steilkegel

9

Schraube

10

Längsbohrung

11

Innengewinde

12

Anzugbolzen

13

Aufnahme

Claims (1)

1. Meßtaster mit einem Gehäuse (1) und mit einem Kupplungsorgan (8) zum selbsttätigen Einwechseln in die Werkzeugaufnahme (13) einer Spindel 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) als Druckschalter ausgebildet ist und durch Beaufschlagen mit einem unter Druck stehenden Medium betätigbar ist, das in der Werkzeugmaschine zur Verfügung steht.