DE8702611U1

DE8702611U1 - Transmitting and receiving device for an NC machine tool

Info

Publication number: DE8702611U1
Application number: DE8702611U
Authority: DE
Original assignee: Peko Konstruktions 8960 Kempten De GmbH
Current assignee: Peko Konstruktions 8960 Kempten De GmbH
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1987-05-07

Description

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Sende" und Empfangseinrichtung für eine lOVerkzeugnaschineTransmitting and receiving device for a machine tool

Die Erneuerung betrifft eine Setide- und Empfangseinrichtung für eine NC-Warkzeugmäschine mit einem Maschinehtisch, der zur Aufnahme einer um eine Drehachse drehbaren Wechselpalette eingerichtet ist, auf der ein zu bearbeitendes Werkstück mittels einer Spanneinrichtung festgespannt ist, deren Spanndruck mittels eines unter dem Einfluß des Spanndruckes gegen die Kraft einer Feder verschiebbaren Keßkolbens derart überwacht wird, daß bei Unterschreiten eines vorgegebenen unteren Grenzwertes ein von der-Wechselpalette mitgeführter, von einer aufladbaren Batterie mit elektrischer Energie versorgter Sender ein Signal an einen Empfänger ausstrahlt, der so angeordnet ist, daß er sich in allen Drehstellungen der Wechselpalette im Abstrahlbereich des Senders befindet, und mit der Maschinensteuerung derart in Wirkverbindung steht, daß bei Empfang eines Signals die Werkzeugmaschine abgeschaltet wird.The innovation concerns a setting and receiving device for an NC machine tool with a machine table which is designed to accommodate an interchangeable pallet which can be rotated about a rotation axis and on which a workpiece to be machined is clamped by means of a clamping device, the clamping pressure of which is monitored by means of a piston which can be moved against the force of a spring under the influence of the clamping pressure in such a way that when a predetermined lower limit is undershot, a transmitter carried by the interchangeable pallet and supplied with electrical energy by a rechargeable battery emits a signal to a receiver which is arranged in such a way that it is in the radiation range of the transmitter in all rotational positions of the interchangeable pallet and is in operative connection with the machine control in such a way that the machine tool is switched off when a signal is received.

Eine derartige Sende- und Empfangseinrichtung ist bereits in dem Prospekt F 9.426 Ausgabe 9/84 der Firma ROEMHELD offenbart worden. Der dort verwendete Sender gibt bei einem bestimmten Spanndruckabfall ein Signal an den Empfänger, der daraufhin eine optische und akustische Anzeige auslöst oder eine Abschaltung <ler Werkzeugmaschine veranlaßt.Such a transmitting and receiving device has already been disclosed in the brochure F 9.426, issue 9/84 of the ROEMHELD company. The transmitter used there sends a signal to the receiver when the clamping pressure drops to a certain level, which then triggers an optical and acoustic display or causes the machine tool to be switched off.

nachteilig bei der bekannten Sende- und Empfangseinrichtung ist, daß diese nicht unter allen Umständen störungsfrei arbeitet. SoThe disadvantage of the known transmitting and receiving device is that it does not work without interference under all circumstances.

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ist zu befürchten, daß das &ngr;&ogr;&ohacgr; Sender ausgestrahlte Signal unabhängig davon, ob der Sender mit Ultraschall- oder Infrarotstrahlung arbeitet, durch gewisse Geräusche verfälscht und oder Späne, Kühlwasser und dergleichen an seiner Ausbreitung gehindert wird ijj Und den Empfänger nicht erreicht. Da der Abstrahlkegel desit is to be feared that the signal emitted by the transmitter, regardless of whether the transmitter works with ultrasound or infrared radiation, is distorted by certain noises and/or chips, cooling water and the like, and is prevented from spreading ijj and does not reach the receiver. Since the radiation cone of the

verwendeten Senders relativ eng ist, ist ferner durch eine Anordnung einer Vielzahl von Empfängern im Maschinenbereich dafür Sorge zu tragen, daß unabhängig von der Drehstellung der Vechselpalette das abgestrahlte Signal mit Sicherheit zumindest einen der Empfänger erreicht.used transmitter is relatively narrow, it is also necessary to arrange a large number of receivers in the machine area to ensure that, regardless of the rotational position of the changeover pallet, the emitted signal reaches at least one of the receivers.

Hierzu setzt nun die vorliegende Neuerung ein, wobei sich der Erfinder zur Aufgabe gestellt hat, die Sende- und Empfangseinrichtung der eingangs näher beschriebenen Gattung so auszugestalten, daß von der Tätigkeit der Werkzeugmaschine herrührende Störfaktoren keinen Einfluß auf die Signalübertragung vom Sender zum Empfänger haben.This is where the present innovation comes in, whereby the inventor has set himself the task of designing the transmitting and receiving device of the type described in more detail above in such a way that interference factors resulting from the operation of the machine tool have no influence on the signal transmission from the transmitter to the receiver.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden gemäß der Neuerung folgende Maßnahmen vorgeschlagen:To solve this problem, the following measures are proposed in accordance with the innovation:

a) Die Bewegungsbahn des Meßkolbens ist von einem berührungslosen Geber begrenzt, der an eine als Vergleicher wirkende Elektronikschaltung angeschlossen ist und dieser eine derStellung des Meßkolbens entsprechendes Signal zuführt.a) The movement path of the measuring piston is limited by a contactless sensor which is connected to an electronic circuit acting as a comparator and which supplies a signal to the circuit corresponding to the position of the measuring piston.

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b) an den Vergleicher ist ein Grenzwertgeber fur den unteren Grenzwert des Spanndruckes angeschlossen,b) a limit switch for the lower limit of the clamping pressure is connected to the comparator,

cJ der Vergleicher ist -gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Verstärkers- an eine Blitzlichtschaltung einer in Falle eines zu geringen Spanndruckes zu zündenden Blitzlampe angeschlossen,cJ the comparator is connected - if necessary with the interposition of an amplifier - to a flashlight circuit of a flash lamp to be ignited in the event of insufficient clamping pressure,

d) die Blitzlampe ist in einem Behälter mit einer zumindest etv/a parallel zur Drehachse der Vechselpalette gerichteten Lichtaustrittsöffnung untergebracht, deren aus lichtdurchlässigem Material (Glas ect.) bestehende Abdeckung bezüglich ihrer Form derart gestaltet ist, daß das austretende Licht der Blitzlampe möglichst weitgehend gestreut wird.d) the flash lamp is housed in a container with a light exit opening directed at least approximately parallel to the axis of rotation of the changing pallet, the cover of which, made of translucent material (glass, etc.), is designed in such a way that the light emitted by the flash lamp is scattered as far as possible.

Eine solche Sende- und Empfangseinrichtung ist völlig unempfindlich gegenüber irgendwelchen störenden Einflüssen, die durch die ArDeitsweise der Werkzeugmaschine hervorgerufen werden könnten. Dadurch, daß als Signalmedium nunmehr Licht verwendet wird, ist es möglich, das Signal in einfachster Weise so stark zu streuen, daß ein einziger Empfänger, dessen Standort nicht einmal zwingend vorgeschrieben sein muß, ausreicht, das ausgestrahlte Signal mit Sicherheit zu empfangen. Dabei gewährleistet es der intensive Lichtstrom des Blitzlichtes selbst nach der Streuung des Lichtes über einen großen Raumwinkel, daß am Empfänger ein ausreichend großer Lichtstrom anlangt, v/elcher das Ansprechen des Empfängers bewirkt.Such a transmitting and receiving device is completely insensitive to any disturbing influences that could be caused by the way the machine tool works. Because light is now used as the signal medium, it is possible to scatter the signal in a very simple way so strongly that a single receiver, the location of which does not even have to be strictly specified, is sufficient to receive the transmitted signal with certainty. The intense luminous flux of the flashlight ensures that, even after the light has been scattered over a large solid angle, a sufficiently large luminous flux reaches the receiver, which causes the receiver to respond.

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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der !feuerung ist durch das Kennzeichen des Anspruches 2 gegeben, da es auf diese Weise gelingt, den Sender anläßlich der Zuführung zum Maschinentisch einzuschalten und während des Abführens der Wechselpalette wieder auszuschalten. Außerdem kann die Funktionsfähigkeit der Sende- und Empfangseinrichtung an den außerhalb der Werkzeugmaschine befindlichen Wechselpaletten in einfachster Weise durch kurzzeitiges Einschalten überprüft werden.An advantageous design of the firing system is provided by the characterizing part of claim 2, since in this way it is possible to switch the transmitter on when it is fed to the machine table and switch it off again when the interchangeable pallet is removed. In addition, the functionality of the transmitting and receiving device on the interchangeable pallets located outside the machine tool can be checked very easily by briefly switching it on.

Dadurch, daß der Grenzwertgeber nach Anspruch 3 verstellbar ist, ist es ferner möglich, den Kindestspanndruck in einfacher Weise entsprechend den jeweiligen Anforderungen in kurzer Zeit einzustellen.Because the limit indicator is adjustable according to claim 3, it is also possible to easily adjust the child's release pressure in accordance with the respective requirements in a short time.

Es ist ferner zweckmäßig, die Innenseiten des Gehäuses der Blitzlampe lichtreflektierend auszugestalten, da in diesem Fall die gesamte Lichtleistung der Blitzlampe als Hutzsignal abgestrahlt und so die Empfangssicherheit erhöht wird. Um eine gute Steuung des austretenden Lichtes zu erreichen, ist die Abdeckung des Behälters nach Anspruch 6 in einfachster Weise kegelförmig gestaltet. It is also expedient to design the inside of the housing of the flash lamp to reflect light, since in this case the entire light output of the flash lamp is emitted as a guard signal, thus increasing the reliability of reception. In order to achieve good distribution of the emerging light, the cover of the container is designed in the simplest way possible in a conical shape according to claim 6.

Dadurch, daß die Batterie mittels eines induktiven Ladegerätes aufladbar ist, ist das Aufladen der Batterie in einfachster Weise automatisierbar.Because the battery can be charged using an inductive charger, charging the battery can be easily automated.

Damit auch bereits im Einsatz befindliche Weehselpaletten mit der neuerungagemäßen Sende- und Empfangseinrichtung nachgerüstet werden können, sind sämtliche senderseitigen Bauteile in einem gemeinsamen Gehäuge untergebracht, wobei in besonders vorteilhafter Weise das Gehäuse an der Wechselpälette angeflanscht ist,So that exchangeable pallets already in use can be retrofitted with the new transmission and reception equipment, all transmitter-side components are housed in a common housing, whereby the housing is flanged to the exchangeable pallet in a particularly advantageous manner.

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Die neuerungsgemäße Sende- und Empfangseinrichtung wird im folgenden an Hand einer Zeichnung näher erläutert.The new transmitting and receiving device is explained in more detail below using a drawing.

Die Sende- und Empfangseinrichtung besteht aus einem Sender 1 und einem Empfänger 2. Der Sender 1 befindet sich einem Gehäuse 3, das an einer Seitenwand 4a einer Wechselpalette 4 angeflanscht ist, wobei jede Wechselpalette 4 mit einem Sender 1 ausgerüstet ist.Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich eine solche Wechselpalette 4 auf dem nicht gezeigten Maschinentisch einer Werkzeugmaschine, wo sie um eine mit 5 angedeutete Drehachse verdrehbar ist. Im Gehäuse 3 des Senders 1 ist ein Meßzylinder 6 mit einem ^egendie Kraft einer Feder 7 verschiebbaren Äeßkolben 8 untergebracht, dar ütvr einen Anschluß 9 mit dem Spanndruck der ebenfalls nicht gezeigten Spanneinrichtung dieser Vechselpalette 4 beaufschlagt ist. Je nach spanndruck bewegt sich der MeSkolben 8 mehr oder weniger weit in Richtung eines berührungslosen GebersThe transmitting and receiving device consists of a transmitter 1 and a receiver 2. The transmitter 1 is located in a housing 3, which is flanged to a side wall 4a of an exchangeable pallet 4, each exchangeable pallet 4 being equipped with a transmitter 1. In the present embodiment, such an exchangeable pallet 4 is located on the machine table (not shown) of a machine tool, where it can be rotated about an axis of rotation indicated by 5. In the housing 3 of the transmitter 1, a measuring cylinder 6 is housed with a measuring piston 8 that can be moved against the force of a spring 7, which is subjected to the clamping pressure of the clamping device of this exchangeable pallet 4 (also not shown) via a connection 9. Depending on the clamping pressure, the measuring piston 8 moves more or less far in the direction of a contactless sensor.

10, beispielsweise eines induktiven Gebers, in das Gehäusfcinneia hinein. Der Sensor 10 bildet einen Teil einer Elektronikschaltung10, for example an inductive sensor, into the housing. The sensor 10 forms part of an electronic circuit

11, an die ein Potentiometer als Meßwertgeber 12 zur Einstellung des unteren Grenzwertes des Spanndruckes angeschlossen ist. Die Elektronikschaltung 11 wird von einer Batterie 13 mit Spannung versorgt und arbeitet als Vergleicher, der den vom Sensor 10 gemeldeten Istwert des Spanndruckes mit dem vom Grenzwertgeber 12 vorgegebenen Sollwert vergleicht und im Falle des Absinkens des Spanndruckes unter den Sollwert ein Signal an eine herkömmliche Blitzlichtschaltung 14 gibt. Das ankommende Signal bewirkt in11, to which a potentiometer is connected as a measuring value transmitter 12 for setting the lower limit value of the clamping pressure. The electronic circuit 11 is supplied with voltage by a battery 13 and works as a comparator that compares the actual value of the clamping pressure reported by the sensor 10 with the set value specified by the limit transmitter 12 and, in the event of the clamping pressure falling below the set value, sends a signal to a conventional flashlight circuit 14. The incoming signal causes

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dieser Blit^lichtschaltung 14 die Entladung eines Kondensators 15, dessen Stvom eine wiederholt verwendbare Blitzlampe 16 zündet. Aufgeladen wird der Kondensator 15 und die Batterie 13 mittels eines induktiven Ladagerätes 17, das mit seiner Spule 17a über eine im Inneren des Gehäuses 3 befindliche Spule 18 gestülpt wird. Die Aufladung der Batterie 13 erfolgt allerdings nicht in der Werkzeugmaschine selbst, sondern außerhalb derselben. This flashlight circuit 14 discharges a capacitor 15, the current of which ignites a flash lamp 16 that can be used repeatedly. The capacitor 15 and the battery 13 are charged by means of an inductive charging device 17, which is placed with its coil 17a over a coil 18 located inside the housing 3. The battery 13 is not charged in the machine tool itself, but outside it.

Die Blitzlampe 16 befindet sich in einem Behälter 19, dessen Innenseiten mit einem lichtreflektierenden Belag 20 versehen sind. An der nach oben gewandten Seite ist der Behälter 19 mit einer in Richtung der Drehachse 5 weisenden Lichtaustrittsöffnung versehen. Diese ist durch eine kegelförmig gestaltete Abdeckung 21 abgeschlossen, die das Licht der Blitzlampe 16 über einen möglichst großen Raumwinkel streut.The flash lamp 16 is located in a container 19, the inside of which is provided with a light-reflecting coating 20. On the side facing upwards, the container 19 is provided with a light exit opening pointing in the direction of the axis of rotation 5. This is closed off by a conical cover 21, which scatters the light of the flash lamp 16 over the largest possible solid angle.

Die Schaltungen 11 und 14 sind über einen Ein- Ausschalter 22 mit der Batterie 12 verbindbar. Das Betätigungselement 22a des Schalters 22, ein Hebel, ist in der gleichen Ebene schwenkbar, in welcher die Wechselpalette 3 dem Maschinentisch zugeführt wird. Verkzeugmaschinenseitig ist ein elastisch nachgebendes Glied 23 in der Bewegungsbahn des Hebels 22a angeordnet, welches den Hebel 22a bei der Zuführung der Wechselpalette 3 zum Maschinentisch und bei denn Ausführung im Sinne eines Einschaltens bzw. eines Aus-SGhaltens des Senders 1 betätigt. Das elastische Glied 23 und dor Hebel 22a sind in der Zeichnung um 90* gedreht gezeichnet.The circuits 11 and 14 can be connected to the battery 12 via an on-off switch 22. The actuating element 22a of the switch 22, a lever, can be pivoted in the same plane in which the interchangeable pallet 3 is fed to the machine table. On the machine tool side, an elastically yielding member 23 is arranged in the path of movement of the lever 22a, which actuates the lever 22a when the interchangeable pallet 3 is fed to the machine table and when it is executed in the sense of switching on or off the transmitter 1. The elastic member 23 and the lever 22a are shown rotated by 90° in the drawing.

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An beliebiger Stelle innerhalb des von der Blitzlampe 16 erzeugten Lichtkegels 24 befindet sich im Maschinenraum der Empfänger 2, der einen lichtempfindliches Sensor 25 Und eine Verstärkerelektronik 26 enthält, welche bei Empfang eines Lichtsignals ein Signal an einen der Ausgänge 27 zwecks Abschaltung der Werkzeuge maschine liefert.At any point within the light cone 24 generated by the flash lamp 16, the receiver 2 is located in the machine room. The receiver 2 contains a light-sensitive sensor 25 and an amplifier electronics 26 which, upon receipt of a light signal, delivers a signal to one of the outputs 27 for the purpose of switching off the machine tool.

Claims

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1. Transmitting and receiving device for an ITC machine tool with a machine table which is designed to accommodate an interchangeable pallet which can be rotated about an axis of rotation and on which a workpiece to be machined is clamped by means of a clamping device, the clamping pressure of which is monitored by means of a measuring piston which can be moved against the force of a spring under the influence of the clamping pressure in such a way that when a predetermined lower limit value is undershot, a transmitter carried by the interchangeable pallet and supplied with electrical energy by a rechargeable battery emits a signal to a receiver which is arranged in such a way that it is in the radiation range of the transmitter in all rotational positions of the interchangeable pallet, and is in operative connection with the machine control in such a way that the machine tool is switched off when a signal is received,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:characterized by the following features:

a) the movement path of the measuring piston (8) is limited by a contactless sensor <10) which is connected to an electronic circuit (11) acting as a comparator and supplies it with a signal corresponding to the position of the measuring piston (8),

b) a limit switch (12) for the lower limit of the clamping pressure is connected to the electronic circuit (11),

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c) the electronic circuit (11) is connected - if necessary with the interposition of an amplifier - to a flashlight circuit (14) of a flash lamp (16) to be ignited in the event of insufficient clamping pressure,

d) the flash lamp (16) is housed in a container (19) with a light exit opening directed at least approximately parallel to the axis of rotation (5) of the change pallet (4), the cover (21) of which is made of a translucent material (glass, etc.) and is designed in such a way that the emerging light of the flash lamp (16) is scattered as much as possible, and

e) the receiver (2) is a light-sensitive sensor.

2. Transmitting and receiving device according to claim 1, characterized in

that the electronic circuit (11) is equipped with an ON-OFF switch (22), the actuating element (22a) of which protrudes from the contour of the exchange pallet (4) and that when the exchange pallet (4) is fed into and removed from the machine table, an elastically yielding member (flexural spring (23V) for actuating the switch (22) is located in the path of movement of the actuating element (22a).

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3. Transmitting and receiving device according to claims 1 and 2 ₍ characterized in that:

that the limit value transmitter is adjustable.

4. Transmitting and receiving device according to claims 1 to 3| characterized by,

a repeatedly ignitable flash lamp (12).

5. Transmitting and receiving device according to claims 1 to 4, characterized in that

that the inner sides of the container (19) for the flash lamp (16) are light-reflecting.

6. Transmitting and receiving device according to claims 1 to 5, characterized in that

that the cover (21) of the container (19) is conical.

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7. Transmitting and receiving device according to claims 1 to 6, characterized in that

that the battery (13) can be charged by means of an inductive charger (17).

8i Transmitting and receiving device according to claims 1 to 7, characterized in that

that all transmitter-side components (measuring piston (8), non-contact sensor (10), electronic circuit (H), limit value sensor (12), flash light circuit (14) and flash lamp (16)) are housed in a common housing (3>).

9. Transmitting and receiving device according to claim 6, characterized in that

that the housing (3) is flanged to the change pallet (4).

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