DE68905462T2 - Beruehrungswarnehmungsvorrichtung eines maschinenwerkzeuges. - Google Patents

Beruehrungswarnehmungsvorrichtung eines maschinenwerkzeuges.

Info

Publication number
DE68905462T2
DE68905462T2 DE8989123473T DE68905462T DE68905462T2 DE 68905462 T2 DE68905462 T2 DE 68905462T2 DE 8989123473 T DE8989123473 T DE 8989123473T DE 68905462 T DE68905462 T DE 68905462T DE 68905462 T2 DE68905462 T2 DE 68905462T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switch
contact
machine tool
touch sensor
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE8989123473T
Other languages
English (en)
Other versions
DE68905462D1 (de
Inventor
Yuzuru Tanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daishowa Seiki Co Ltd
Original Assignee
Daishowa Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daishowa Seiki Co Ltd filed Critical Daishowa Seiki Co Ltd
Publication of DE68905462D1 publication Critical patent/DE68905462D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE68905462T2 publication Critical patent/DE68905462T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/002Constructional details of contacts for gauges actuating one or more contacts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontaktermittlungssystem in einer Werkzeugmaschine zur Ermittlung der Gegenwart eines Werkstücks durch Kontakt mit diesem, um dessen Position und Größe zu messen und darüber hinaus das Werkstück zu zentrieren, und welches in Kombination mit einem Kontaktermittlungsinstrument verwendet wird, vorzugsweise mit einem Berührungssensor, der einen Schalter enthält, der auf den körperlichen Kontakt mit dem Werkstück reagiert, befestigt in einer Spindel der Werkzeugmaschine.
  • Bekannte Systeme zur Ermittlung eines Objekts wie beispielsweise eines Werkstücks, welches bei einer Werkzeugmaschine eingesetzt wird, beispielsweise bei einem Bearbeitungszentrum oder dergleichen, verwenden üblicherweise ein Berührungsmeßinstrument, welches in der Spindel befestigt ist, um einen Kontakt mit dem Objekt herzustellen, um so durch den Kontakt mit dem Objekt eine elektrische Schaltung zu schließen oder zu unterbrechen. Bei einem Berührungsmeßinstrument dieser Art sind allgemein zwei Arten von Instrumenten bekannt.
  • Die erste Art wird nachstehend als Berührungsfühleranordnung bezeichnet, oder als ein Werkzeug mit Leitfähigkeitseigenschaften, beispielsweise ein Bohrer oder ein Gewindeschneider, der aus einem leitfähigen Material besteht und selbst als ein Teil eines Schaltkreises arbeitet, um durch den Kontakt mit einem leitfähigen Objekt, beispielsweise aus metallischem Material, einen Schaltkreis zu vervollständigen.
  • Bei der zweiten Art ist ein beweglicher Taster so angeordnet, daß er als ein Bauteil eines elektrischen Schalters arbeitet, gewöhnlich in einem geschlossenen Zustand, um einen elektrischen Schaltkreis zu vervollständigen, jedoch in einem offenen Zustand, um den Schaltkreis zu unterbrechen, wenn der Taster in Kontakt mit einem Objekt oder Werkstück gebracht wird und sich daher bewegt. Diese zweite Art wird nachstehend in der vorliegenden Beschreibung als ein in einem Schalter enthaltener Berührungssensor bezeichnet.
  • Zuerst wird im einzelnen unter Bezug auf Fig. 3 ein verwirklichtes System beschrieben, welches die voranstehend erwähnte Berührungsfühleranordnung verwendet. Die Werkzeugmaschine, bei welcher das System eingesetzt wird, weist extern eine Spindel 2 und einen Körper 4 auf, dessen einer unterer Abschnitt als ein Tisch für ein Werkstück 3 ausgebildet ist. Die Berührungsfühleranordnung 1 einschließlich eines Berührungsfühlerteils, etwa eines Vorsprungs, welches aus einem leitfähigen Material besteht, ist in der Spindel 2 angebracht, wodurch die Berührungsfühleranordnung 1 in Bezug auf das Werkstück 3 durch eine Aufwärts/Abwärtsbewegung der Spindel 2 zum Werkstück hin und von diesem weg bewegt werden kann. Weiterhin ist die Werkzeugmaschine mit den erforderlichen Bauteilen für das System versehen. Insbesondere ist auf dem Umfang der Spindel 2 eine ringförmige eletromagnetische Sensoreinheit 6 vorgesehen, um elektromagnetisch eine elektrische Schaltung abzutasten, in welcher ein elektrischer Strom fließt, und in dem Körper der Werkzeugmaschine ist eine Berührungssignalausgabeschaltung 8 vorgesehen, um ein Berührungssignal 7 zuzuführen, welches den Kontakt der Berührungsfühleranordnung 1 mit dem Werkstück 3 anzeigt.
  • Das System ist insgesamt so ausgebildet, daß das Berührungssignal 7 durch die und von der Berührungssignalausgabeschaltung 8 an eine NC-Vorrichtung 9 (numerisch gesteuerte Vorrichtung) ausgegeben wird, um die Bewegung der Spindel 2 zu steuern, wenn die elektromagnetische Sensoreinheit 6 elektromagnetisch einen geschlossenen Schaltkreis 5 feststellt (einschließlich der Spindel 2, der Berührungsfühleranordnung 1, des Werkstücks 3, der Teile des Körpers 4 der Werkzeugmaschine, und der voranstehenden Spindel 2), wobei der Schaltkreis abhängig von dem Kontakt des Berührungsfühlers mit dem leitfähigen Werkstück 3 hergestellt wird. Allerdings ist das voranstehend beschriebene System insoweit nachteilig, daß ein zu ermittelndes Objekt nur auf solche Werkstücke aus einem leitfähigen Material wie beispielsweise Metall u.s.w. begrenzt ist, da das Objekt als ein Teil des geschlossenen Schaltkreises 5 eingesetzt wird.
  • Als nächstes wird unter Bezug auf Fig. 4 das andere verwirklichte System beschrieben, welches den voranstehend erwähnten, in einem Schalter enthaltenen Berührungssensor verwendet. Der in einem Schalter enthaltene Berührungssensor 12, der in der Spindel 2 der Werkzeugmaschine befestigt ist, enthält den Schaltmechanismus 11, der gegenüber einem Aussengehäuse isoliert ist, in welchem ein in dem Gehäuse aufgenommener, innerer Teil des beweglichen Tasters 10 als wesentliches Element des Schaltmechanismus arbeitet, um den Schalter 11, der normalerweise zur Vervollständigung eines Schaltkreises geschlossen ist, zu öffnen und dann den Schaltkreis zu unterbrechen, wenn ein frei liegender äußerer Teil des beweglichen TAsters in Kontakt mit dem Werkstück 3 gebracht wird und sich daher selbst bewegt. Damit ein vollständiger geschlossener Schaltkreis 15
  • gebildet wird, welcher den voranstehenden erwähnten, normalerweise geschlossenen Schalter 11 und den Körper 4 der Werkzeugmaschine umfaßt, wenn der Berührungssensor 12 in der Spindel 2 angebracht ist, ist das Gehäuse des Berührungssensors 12 aussen mit einer Kontaktklemme 14 versehen, während der Körper 4 der Werkzeugmaschine mit einer zugeordneten Klemmenstange 13 aus einem leitfähigen Material gegenüberliegend der voranstehend erwähnten Kontaktklemme 14 des Berührungssensors 12 versehen ist. Zusätzlich sind Bauteile in dem Schaltkreis 15 durch eine Leitung 16 verbunden, wenn dies erforderlich ist, so daß der geschlossene Schaltkreis 15 so verwirklicht werden kann, daß er durch einen Abschnitt des Körpers 4 der Werkzeugmaschine geht, die Klemmenstange 13, die Kontaktklemme 14, den gewöhnlich geschlossenen Schalter 11, und den voransehend genannten Körper 4.
  • Das zweite System ist insgesamt so ausgebildet, daß das Berührungssignal 7 von einer Berührungssignalausgabeschaltung 17 zugeführt wird, wenn die elektromagnetische Sensoreinheit 6, welche die Spindel 2 umgibt, nicht elektromagnetisch den geschlossenen Schaltkreis 15 feststellen kann, da der Schaltkreis 15 durch die Bewegung des beweglichen Tasters 10 abhängig von dem Kontakt mit dem Werkstück 3 unterbrochen ist. Das zweite System verwendet nie das Objekt des Werkstückes als einen Teil des geschlossenen Schaltkreises 15, so daß dieses System in vorteilhafter Weise in Bezug auf jedes Werkstück eingesetzt werden kann, unabhängig von den Materialeigenschaften, also auch bei Nichtleitern, im Gegensatz zu dem ersten System, welches nur mit einem Werkstück verwendet werden kann, welches aus einem leitfähigen Material besteht.
  • Die voranstehend erwähnte, ringförmige elektromagnetische Sensoreinheit 6, die auf der Aussenseite der Spindel 2 angebracht ist, und bei beiden voranstehend erwähnten Systemen vorgesehen ist, weist - wie in Fig. 4 gezeigt -eine Erregerspule 18 auf, die um einen ringförmigen Kern aus einem magnetisierbaren Material wie beispielsweise Ferrit gewickelt ist, um so den Fluß eines induzierten Stroms in dem voranstehend erwähnten geschlossenen Schaltkreis 5 oder 15 hervorzurufen, eine Detektorspule 19, die um den gleichen Kern gewickelt ist, um den geschlossenen Schaltkreis 5 oder 15 dadurch festzustellen, daß in ihr selbst daraufhin ein induzierter Strom erzeugt wird, sowie eine ringförmige Abschirmplatte (nicht in der Figur dargestellt), die zwischen diesen Teilen angeordnet ist.
  • Bei dem ersten System, bei welchem die Berührungsfühleranordnung verwendet wird, entsteht dann, wenn der geschlossene Schaltkreis 5 durch den Kontakt des Berührungsfühlers mit dem Werkstück hergestellt wird, der daraufhin induzierte Strom in der voranstehend erwähnten Detektorspule 19 der Sensoreinheit 6 und fließt in Form eines Ausgangssignals zu der Berührungssignalausgabeschaltung 8. Daher ist es möglich, das Berührungssignal 7 in der Schaltung 8 durch die Verwendung des voranstehend erwähnten Ausgangssignals zu verstärken.
  • Andererseits wird bei dem zweiten System, bei welchem der in einem Schalter enthaltene Berührungssensor verwendet wird, der Schaltkreis 15, der dem elektrischen Strom folgt, auf gewöhnliche Art und Weise ausgebildet, so daß in der voranstehend erwähnten Detektorspule 19 der Sensoreinheit 6 im wesentlichen ein Strom induziert wird.
  • Wenn allerdings der bewegliche Taster 10 des Berührungssensors 12 in Kontakt mit dem Werkstück gebracht wird, um den Schalter 11 zu öffnen, so wird der Schaltkreis 15 unterbrochen, während überhaupt kein darauffolgender, induzierter Strom in der Detektorspule 19 entsteht. In einem derartigen Fall ist es erforderlich, das Berührungssignal 7 von der Berührungssignalausgabeschaltung 17 zuzuführen, jedoch läßt sich von der Detektorspule 19 kein Ausgangssignal erhalten, und dies führt dazu, daß es unmöglich ist, ein derartiges Ausgangssignal als Energie zur Verstärkung des Berührungssignals 7 in der Schaltung 17 zu nutzen. Daher ist es bei dem System, welches den in einem Schalter enthaltenen Berührungssensor verwendet, erforderlich, die Berührungssignalausgabeschaltung 17 intern mit einer Vorrichtung zur Verstärkung des Berührungssignals 7 zu versehen, um eine geeignete Größe des Berührungssignals 7 von der Schaltung 17 zuzuführen, wenn das Ausgangssignal von der Detektorspule 19 verschwindet. Oder es ein Betriebsverfahren in der Eingangsseite der NC-Vorrichtung 9, die an dem Ende angeordnet ist, so ausgebildet, daß es nur bei einem niedrigen Pegel eines Eingangssignals arbeitet.
  • Mit anderen Worten weist, verglichen mit dem System, welches die Berührungsfühleranordnung 1 aufweist, das System, welches den in einem Schalter enthaltenen Berührungssensor 12 verwendet, in der Hinsicht einen Nachteil auf, daß entweder der Austausch von Berührungssignalausgabeschaltungen 8, 17 erforderlich ist, oder eine Abänderung eines Betriebsverfahrens an der Eingangsseite der NC-Vorrichtung, oder statt dessen der Einsatz zusammen mit einem getrennten Gerät, um invers einen Zustand des Ausgangssignals von der Detektorspule 19 der Sensoreinheit 16 zu ändern.
  • ZIEL UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist auf die Lösung der Probleme gerichtet, die in Bezug auf die bekannten Kontaktdetektorsysteme in einer Werkzeugmaschine erläutert wurden, und hat als ihr Ziel die Bereitstellung eines verbesserten Kontaktermittlungssystems in einer Werkzeugmaschine, welches in Kombination insbesondere mit einem Detektorinstrument einer solchen Art wie beispielsweise einem in einem Schalter enthaltenen Berührungssensor verwendet wird, der einen beweglichen Taster aufweist, um bei Kontakt mit einem zu ermittelnden Objekt einen Schalter zu öffnen, welches ein Ausgangssignal zur Verstärkung eines Berührungssignals von einer elektromagnetischen Sensoreinheit zuführen kann, wenn der Schalter durch die Bewegung des Tasters in Folge des Kontaktes mit dem Objekt geöffnet wird, wodurch es möglich ist, ein konventionelles System einzusetzen, welches ein Detektorinstrument, wie beispielsweise eine Berührungsfühleranordnung verwendet, welches eine Berührungssignalausgabeschaltung aufweist, die so ausgelegt ist, daß sie eine verstärkte Größe des Berührungssignals dadurch ausgibt, daß sie das von der Sensoreinheit zugeführte Ausgangssignal verwendet, wenn ein Kontakt mit einem leitfähigen Werkstück hergestellt wird, ohne den Austausch der fraglichen Berührungssignalausgabeschaltungen und ohne die Änderung des Betriebsverfahrens an der Eingangsseite der NC-Vorrichtung.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Kontaktermittlungssystem in einer Werkzeugmaschine zur
  • Verfügung gestellt, welches in Kombination folgende Teile aufweist:
  • einen in einer Spindel der Werkzeugmaschine befestigten, in einem Schalter enthaltenen Berührungssensor, der mit einem beweglichen Taster versehen ist, um zu veranlassen, daß der Schalter, der dann geschlossen ist, wenn der Taster nicht in Berührung mit einem Objekt steht, geöffnet wird, als Ergebnis des Kontakts mit einem zu ermittelnden Objekt, beispielsweise einem Werkstück; und
  • eine auf dem Umfang der Spindel angebrachte elektromagnetische Sensoreinheit, um elektromagnetisch einen elektrisch geschlossenen Schaltkreis festzustellen, wobei der elektromagnetische Sensor aufweist:
  • eine um einen Kern herumgewickelte Erregerspule, um einen induzierten Stromfluß in dem geschlossenen Schaltkreis hervorzurufen, und eine um einen Kern herumgewickelte Detektorspule, um den elektrisch geschlossenen Schaltkreis durch einen darauffolgenden induzierten Strom zu ermitteln, der durch gegenseitige Induktion erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Berührungssensor einen Aufwärtstransformator aufweist, und eine Steuerschaltung, in welcher der Schalter vorgesehen ist, in welcher die Steuerschaltung einen induzierten Strom nutzt, der in einer Sekundärwicklung des Aufwärtstransformators erzeugt wird, als Betriebskraftquelle, und die Steuerschaltung so ausgelegt ist, daß sie einen verstärkten Strom an die Sekundärwicklung des Aufwärtstransformators zurückführt, wenn der gewöhnlich geschlossene Schalter durch den Kontakt des Tasters mit dem Objekt geöffnet wird, während der elektrisch geschlossene Schaltkreis, durch welchen der induzierte Strom fließt, durch die Spindel der Werkzeugmaschine, ein Gehäuse des Berührungssensors, eine Primärwicklung des Aufwärtstransformators, eine auf dem Gehäuse des Berührungssensors vorgesehene Kontaktklemme, einen Körper der Werkzeugmaschine, der mit der Kontaktklemme in Verbindung steht, und Verbindungsdrähte gebildet wird, wodurch die elektromagnetische Sensoreinheit ein Ausgangssignal zur Verstärkung eines Berührungssignals nur dann erzeugt, wenn der Schalter geöffnet wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Kontaktermittlungssystems in einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 ist ein Schaltbild zur Erläuterung der Hauptteile dieses Systems; und
  • Fig. 3 und 4 sind schematische Seitenansichten konventioneller Systeme nach dem Stand der Technik.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • In Fig. 1 bezeichnt die Bezugsziffer 20 allgemein einen Berührungssensor, der in einer Spindel 2 einer Werkzeugmaschine befestigt ist, wobei der Berührungssensor 20 aussen aus einem Körper besteht (einschließlich eines verjüngten Schaftabschnittes 21, der in die Hauptwelle 2 eingepaßt ist und eines Greifabschnitts 22, der durch einen getrennten Manipulator ergriffen wird), eine Kontaktklemme 24 aufweist, die zur elektrischen Verbindung mit dem Hauptkörper 4 der Werkzeugmaschine vorgesehen ist, sowie einen beweglichen Taster 23, der sich in Folge des Kontakts mit einem Werkstück verschieben kann, während der Körper des Berührungssensors 20 im Inneren, in einem elektrisch gegenüber dem Körper isolierten Zustand, einen Aufwärtstransformator 26 aufnimmt, eine hiermit verbundene Steuerschaltung 27, und einen gewöhnlich geschlossenen Schalter 25, der in der Steuerschaltung 27 vorgesehen ist. Der voranstehend erwähnte Taster 23, dessen einer Endabschnitt im Inneren des Berührungssensors mit einer Schraubenfeder (nicht in der Zeichnung dargestellt) gehalten wird, in einem nicht vorgespannten Zustand, in welchem er üblicherweis stabil bleibt, ist so ausgelegt und angeordnet, daß er den Schalter 25 öffnet und daher die Steuerschaltung 27 unterbricht, wenn der Taster 23 in Kontakt mit einem Werkstück gebracht und dann in irgendeiner Richtung verschoben wird. Der genaue Aufbau und Mechanismus des Tasters 23 und des Schalters 25 ist von dem Berührungssensor nach dem Stand der Technik bekannt.
  • Die Bezugsziffer 28 bezeichnet eine stangenförmige Kontaktklemme eines Leiters, der einen Teil eines Schaltkreises bildet, der einstückig auf dem Körper 4 der Werkzeugmaschine vorgesehen ist, so daß er gerade dann in Kontakt mit der voranstehend erwähnten, zugeordneten Kontaktklemme 24 des Berührungssensors 20 gelangt, wenn der Berührungssensor 20 fest in die Spindel 2 eingepaßt ist. Weiterhin ist über leitende Verbindungsdrähte 32 die zugeordnete Kontaktklemme 24 mit einer Primärspule L&sub1; des Aufwärtstransformators 26 verbunden, während eine Sekundärspule L&sub2; des Transformators 26 an das Aussengehäuse des Berührungssensors 20 angeschlossen ist, welches elektrisch in Verbindung mit der Spindel 2 und dem Hauptkörper 4 der Werkzeugmaschine steht, wenn der Berührungssensor 20 an der Spindel 2 angebracht ist. Dies führt dazu, daß ein geschlossener Schaltkreis 31 ausgebildet wird, der durch die Primärspule L&sub1; des Aufwärtstransformators 26 reicht, die Leitung 32, die Kontaktklemmen 24, einen Teil des Hauptkörpers 4 der Werkzeugmaschine, die Spindel 2, das Gehäuse des Berührungssensors 20, die Leitung 32 und die vorhergehende Primärspule L&sub1;.
  • Weiterhin ist auf dem Umfang der Spindel 2 eine bekannte, ringförmige elektromagnetische Sensoreinheit 6 angebracht, welche eine Erregerspule 18 und eine Detektorspule 19 aufweist, die jeweils um einen ringförmigen Kern gewickelt sind, sowie eine dazwischen angeordnete, ringförmige Abschirmplatte (nicht in der Zeichnung dargestellt). Bei der Sensoreinheit 6 erzeugt die Erregerspule 18, der wie in Fig. 2 gezeigt ein Hochfrequenzstrom von einer elektrischen Energiequelle 33 zugeführt wird, einen induzierten Strom mit hoher Frequenz entlang dem voranstehend beschriebenen vollständigen Schaltkreis 31, in Folge eines sich ändernden elektromagnetischen Feldes, welches zuerst in dem Kern der Erregerspule 18 auftritt, wenn der Berührungssensor 20 an dem Hauptkörper 4 der Werkzeugmaschine befestigt ist. Daraufhin erzeugt der durch den Schaltkreis 31 fließende, induzierte Strom auch in dem Kern der Detektorspule 19 ein sich änderndes elektromagnetisches Feld, wodurch schließlich ein darauf folgender induzierter Strom mit hoher Frequenz in der Detektorspule 19 auftritt, und dann zu einer Berührungssignalausgabeschaltung 8 fließt, welche ein Berührungssignal 7 einer NC-Vorrichtung oder dergleichen zuführt, wie in dem bekannten System derselben Art.
  • In Fig. 2 ist eine Eingangsklemme der voranstehend erwähnten Steuerschaltung 27, die in dem Körper des Berührungssensors 20 aufgenommen ist, mit der Sekundärspule L&sub2; des Aufwärtstransformators 26 verbunden, um einen in der Sekundärspule L&sub2; erzeugten induzierten Strom als Energieversorgung zu nutzen.
  • Die Schaltung 27 besteht insbesondere aus einem Spannungsmultipliziergleichrichter 29 einschließlich Kondensatoren C&sub1;, C&sub2; und Dioden D&sub1;, D&sub2;, welcher aus einer zugeführten Wechselspannung ein im wesentlichen verdoppeltes Gleichspannungssignal zur Verfügung stellen kann; aus einem Logikelement mit einem NICHT-Gate 30, welches so arbeitet, daß es bei geschlossenem Schalter 25 eine Ausgangsspannung niedriger Größe in Bezug auf eine Eingangspannung hoher Größe abgibt, oder bei geöffnetem Schalter 25 eine Ausgangspannung hoher Größe in Bezug auf eine Eingangspannung niedriger Größe; und einem Lastwiderstand R&sub1;. Die positive Seite des Gleichrichters 29 ist mit dem voranstehend erwähnten Schalter 25 verbunden, von dem aus die Logikvorrichtung 30 und der Widerstand R&sub1; entsprechend in Reihe zur negativen Seite des Gleichrichters 29 geschaltet sind.
  • Bei dem wie voranstehend beschrieben aufgebauten Kontaktermittlungssystem wird dann, wenn ein Hochfrequenzstrom von einer elektrischen Energiequelle 33 an die Erregerspule 18 der Sensoreinheit 6 in einem Zustand angelegt wird, in welchem der Berührungssensor 20 fest in die Spindel 2 eingepaßt ist, ein Hochfrequenzstrom indirekt durch gegenseitige Induktion in der voranstehend erwähnten geschlossenen Schaltung 31 induziert. Dann fließt der induzierte Strom in die Primärspule L&sub1; des Aufwärtstransformators 26, wogegen ein getrennten Hochfrequenzstrom gegenseitig induziert wird, und in der Sekundärspule L&sub2; des Aufwärtstransformators auf eine hohe Spannung transformiert wird. Der induzierte Wechselstrom mit der hochtransformierten Spannung wird gleichgerichtet und verstärkt zu einer doppelten Gleichspannung durch den Spannungsmultipliziergleichrichter 29, wodurch dieser gleichgerichtete Strom als Gleichspannungsquelle zum Betrieb des NICHT-Gatters verwendet werden kann. Wenn infolge der Tatsache, daß der bewegliche Taster 23 des Berührungssensors 20 kein Werkstück berührt, der gewöhnlich geschlossene Schalter 25 geschlossen ist, so führt dies dazu, daß eine Spannung eines verhältnismäßig hohen Wertes der Eingangsklemme des NICHT-Gates eingeprägt wird, während nur eine Spannung verhältnismäßig niedriger Größe in der Ausgangsklemme des NICHT-Gates 30 hervorgerufen wird, so daß ein geringer Strom von einigen Mikroampere in die Sekundärspule L&sub2; des Aufwärtstransformators 265 fließt. Daher fließt im wesentlichen kein Strom durch die Primärspule L&sub1; des Aufwärtstransformators 26, oder durch den voranstehend erwähnten, geschlossenen Schaltkreis 31, so daß sich der geschlossene Schaltkreis 31 in demselbem Zustand befindet, als wenn er geöffnet wäre. Ein darauf folgender Strom wird daher nicht in der Detektorspule 19 der Sensoreinheit 6 induziert.
  • Wenn andererseits der gewöhnlich geschlossene Schalter 25 zum Öffnen veranlaßt wird, infolge der Berührung des beweglichen Tasters 23 des Berührungssensors 20 mit einem Werkstück, so wird eine Spannung verhältnismäßig niedriger Größe der Eingangsklemme des NICHT-Gates 30 eingeprägt, während an der Ausgangsklemme des NICHT-Gates 30 eine Spannung verhältnismäßig hoher Größe zur Verfügung gestellt wird, so daß ein beträchtlich erhöhter Strom über den Lastwiderstand R&sub1; in die Sekundärspule L&sub2; des Aufwärtstransformators 26 fließt. Daher wird ein bemerkenswerter, induzierter Strom in der Primärspule L&sub1; des Aufwärtstransformators 26 erzeugt, un dann fließt der induzierte Strom durch den voranstehend erwähnten, geschlossenen Schaltkreis 31, so daß in der Detektorspule 19 der Sensoreinheit 6 ein sich daraus ergebender induzierter Strom auftritt, der als ein Ausgangssignal der Berührungssignalausgabeschaltung 8 zugeführt wird.
  • Mit anderen Worten weist, im Gegensatz zur Wirkung des in Fig. 4 gezeigten bekannten Systems, welches den in einem Schalter enthaltenen Berührungssensor 19 zusammen mit der Sensoreinheit 6 verwendet, das erfindungsgemäße System die Wirkung auf, daß ein nachfolgender induzierter Strom in der Sensoreinheit 6 erzeugt wird, und dieser dann als ein Ausgangssignal von der Sensoreinheit 6 abgegeben wird, wenn der gewöhnlich geschlossene Schalter 25 durch die Berührung des beweglichen Tasters 23 des Berührungssensors 20 mit einem Werkstück zum Öffnen veranlaßt wird. Kurz gesagt führt das System gemäß der vorliegenden Erfindung ein Ausgangssignal von der Sensoreinheit 6 zu, wenn der Berührungssensor 20 in Kontakt mit einem Werkstück gelangt, und erzeuge dieselbe Wirkung wie das System, welches die in Fig. 3 gezeigte Berührungsfühleranordnung 1 verwendet, da das letztgenannte System ein Ausgangssignal von der Sensoreinheit 6 abgibt, wenn das Instrument der Berührungsfühleranordnung 1 in Kontakt mit einem Werkstück gelangt. Daher kann das System gemäß der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise die Berührungssignalausgabeschaltung 8 des Systems verwenden, welches die Berührungsfühleranordnung 1 einsetzt, ohne irgendwelche Änderung der Schaltung 8 oder der NC-Vorrichtung 9, un das verstärkte Berührungsgefühl 7 an die NC-Vorrichtung 9 zu schicken.

Claims (2)

1. Kontaktermittlungssystem in einer Werkzeugmaschine, welches in Kombination aufweist:
einen einen Schalter enthaltenden Berührungssensor (20), der in einer Spindel der Werkzeugmaschine befestigt ist und mit einem beweglichen Taster (23) versehen ist, um den Schalter (25), der dann geschlossen ist, wenn der Taster nicht in Kontakt mit einem Objekt steht, zur Öffnung zu veranlassen, als Ergebnis des Kontakts mit einem zu ermittelnden Objekt, beispielsweie einem Werkstück; und
eine auf dem Umfang der Spindel angebrachte, elektromagnetische Sensoreinheit (6), um elektromagnetisch einen elektrisch geschlossenen Schaltkreis festzustellen, wobei die elektromagnetische Sensoreinheit (6) aufweist,
eine um einen Kern gewickelte Erregerspule (18), um einen induzierten Strom zu einem Fluß in dem elektrisch geschlossenen Schaltkreis zu veranlassen und eine um einen Kern gewickelte Detektorspule (19), um den elektrisch geschlossenen Schaltkreis durch einen darauffolgenden, induzierten Strom festzustellen, der durch gegenseitige Induktion erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Berührungssensor (20) einen Aufwärtstransformator (26) und eine Steuerschaltung (27) aufweist, in welcher der Schalter (25) vorgesehen ist, wobei die Steuerschaltung (27) einen in einer Sekundärspule des Aufwärtstransformators (26) induzierten Strom als eine Betriebsstromquelle nutzt, wobei die Steuerschaltung (27) so ausgelegt ist, daß sie einen verstärkten Strom an die Sekundärspule des Aufwärtstransformaors (26) zurückliefert, wenn der Schalter (25) durch den Kontakt des Tasters mit dem Objekt geöffnet wird, wobei der elektrisch geschlossene Schaltkreis, durch welchen der induzierte Strom fließt, durch die Spindel der Werkzeugmaschine, ein Gehäuse des Berührungssensors, eine Primärspule (21) des Aufwärtstransformators, eine auf dem Gehäuse des Berührungssensors (20) vorgesehene Kontaktklemme (24), einen mit der Kontaktklenime in Verbindung stehenden Körper (4) der Werkzeugmaschine, und Verbindungsleitungen (32) gebildet wird, wodurch die elektromagnetische Sensoreinheit ein Ausgangssignal zur Verstärkung eines Berührungssignals nur dann erzeugt, wenn der Schalter (25) geöffnet wird.
2. Kontaktermittlungssystem in einer Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, bei welchem die Steuerschaltung (27), in welcher der Schalter (25) vorgesehen ist, einen Spannungsvervielfachungsgleichrichter (29) aufweist, der mit Kondensatoren (C&sub1;, C&sub2;) und Dioden (D&sub1;, D&sub2;) versehen ist, um aus einer zugeführten Wechselspannung eine im wesentlichen verdoppelte Ausgangsgleichspannung zu erhalten, ein Logikelement mit einem NICHT-Gatter (30), welches so arbeitet, daß es eine Ausgangsspannung mit niedriger Größe in Bezug auf eine Eingangspannung mit hoher Größe liefert, wenn der Schalter (25) geschlossen ist, oder eine Ausgangspannung hoher Größe in Bezug auf eine Eingangspannung niedriger Größe liefert, wenn der Schalter (25) offen ist; und einen Lastwiderstand R1, der an eine Ausgangsklemme des Logikelements (30) angeschlossen ist.
DE8989123473T 1989-01-20 1989-12-19 Beruehrungswarnehmungsvorrichtung eines maschinenwerkzeuges. Expired - Fee Related DE68905462T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1012584A JPH074735B2 (ja) 1989-01-20 1989-01-20 接触検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE68905462D1 DE68905462D1 (de) 1993-04-22
DE68905462T2 true DE68905462T2 (de) 1993-09-02

Family

ID=11809403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8989123473T Expired - Fee Related DE68905462T2 (de) 1989-01-20 1989-12-19 Beruehrungswarnehmungsvorrichtung eines maschinenwerkzeuges.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5001464A (de)
EP (1) EP0384029B1 (de)
JP (1) JPH074735B2 (de)
DE (1) DE68905462T2 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9225994D0 (en) * 1992-12-12 1993-02-10 Renishaw Metrology Ltd Device for connecting a shank to a probe
US5691647A (en) * 1995-03-03 1997-11-25 Tooling & Production Systems, Inc. Object sensing device and method for using same
DE19547977A1 (de) * 1995-12-21 1997-06-26 Zeiss Carl Fa Tastsystem für Koordinatenmeßgeräte
US5896296A (en) * 1997-09-17 1999-04-20 Buell Automatics, Inc. "Short part" detector for automatic screw machine
CN1145782C (zh) * 1998-03-13 2004-04-14 阿齐翁尼马坡斯公司 用于工件的线性尺寸检查的测头、系统和方法
US6370789B1 (en) * 1999-03-24 2002-04-16 Wolfgang Madlener Probe for machine tools with a tool spindle
JP3500125B2 (ja) 2001-02-14 2004-02-23 株式会社ミツトヨ 弾性体の振動検出システム
WO2003089188A1 (en) * 2002-04-20 2003-10-30 Renishaw Plc Machine adaptation
US8434392B1 (en) * 2009-09-24 2013-05-07 Virtual Dial Indicator, LLC. Wireless sensor and monitoring system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4000448A (en) * 1974-05-10 1976-12-28 Westinghouse Electric Corporation Control system for sensing the air gap between a cutting tool and a work piece
GB2025073B (en) * 1978-07-07 1982-12-15 Rolls Royce Apparatus for monitoring the state of an electrical circiut
US4396322A (en) * 1980-12-22 1983-08-02 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Contact detecting apparatus
JPS57152663A (en) * 1981-03-18 1982-09-21 Mitsubishi Electric Corp Micro-wave electric-discharge light source device
US4543732A (en) * 1984-01-20 1985-10-01 Acer Automation Company Automatic nulling LVDT probe
JPS61214953A (ja) * 1985-03-15 1986-09-24 Dai Showa Seiki Kk 工具とワ−クの接触検知装置
GB8607199D0 (en) * 1986-03-24 1986-04-30 Renishaw Plc Position sensing probe
JPH0765883B2 (ja) * 1986-06-05 1995-07-19 宣夫 福久 無線送受信器を有する位置検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5001464A (en) 1991-03-19
EP0384029A1 (de) 1990-08-29
JPH02190240A (ja) 1990-07-26
DE68905462D1 (de) 1993-04-22
JPH074735B2 (ja) 1995-01-25
EP0384029B1 (de) 1993-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0179384B1 (de) Störfeldfester Näherungsschalter
DE68912639T2 (de) Hall-Effekt-Lagebestimmungssystem und -vorrichtung.
DE68925626T2 (de) Elektrisches Fehlernachweisgerät
DE69334074T2 (de) Gleichstromsensor, der ine einem Gleichstrom-Leckschalter und dergleichen verwendet wird
EP0228019B2 (de) Berührungsloser Näherungsschalter
DE2726648C2 (de)
DE102011115030B4 (de) Berührungslos arbeitender Wegmesssensor und Verfahren zur berührungslosen Wegstreckenmessung
DE2912712A1 (de) Messanordnung zum nachweis eines in papier, insbesondere in einem wertschein eingebetteten metallischen fadens
DE69108394T2 (de) Elektronischer hilfskontakt für einen schütz.
DE29521238U1 (de) Magnetsensoranordnung
EP0893696A2 (de) Einrichtung zum Erfassen eines Wechselstroms
DE68905462T2 (de) Beruehrungswarnehmungsvorrichtung eines maschinenwerkzeuges.
DE2344338A1 (de) Naeherungsschalterstromkreis
DE2356783A1 (de) Naeherungsdetektor
DE2730874C2 (de) Anordnung zur Erfassung eines Stromes
DE3814131C2 (de) Verfahren zum Messen des vom Abstand einer Steuerfahne abhängigen Anteils der Impedanz einer verlustbehafteten Spule und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE2613423A1 (de) Elektronisches schaltgeraet
DE19542899B4 (de) Wechselstromsensor auf der Basis einer Parallelplattengeometrie und mit einem Shunt zur Selbstspeisung
EP0265844B1 (de) Elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät
DE4041823A1 (de) Zweiadriger detektor mit regulierter spannung
EP0207218A2 (de) Ansteuerschaltung für einen induktiven Sensor
DE4200207C1 (en) Electronic switch, e.g. inductive, capacitive or opto-electronic proximity switch - has switching distance set through external terminals and voltage supplied from external source
CH660421A5 (de) Zahnmesstaster fuer zahnradmessmaschine.
DE2735736C3 (de) Wechselstromschalteinrichtung
DE10244104B4 (de) Induktiver Näherungsschalter

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee