NL8401831A

NL8401831A - Contactsonde.

Info

Publication number: NL8401831A
Application number: NL8401831A
Authority: NL
Original assignee: Gte Valeron Corp
Priority date: 1983-06-14
Filing date: 1984-06-08
Publication date: 1985-01-02
Also published as: ZA843831B; GB2141364A; FR2548350A1; AU2740484A; SE8403157D0; KR850000666A; AU557955B2; US4509266A; CA1234893A; GB8411090D0; BE899914A; IT8421263A0; DE3422180C2; MX155137A; GB2141364B; SE8403157L; DE3422180A1; IT1209554B; KR900002676B1

Description

r' 4 ' N.0. 32518 rf'

Contactsonde. ^

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op inrichtingen voor het inspecteren van werkstukken en heeft meer in het bijzonder betrekking op de toepassing van sondes in geautomatiseerde machinewerk-tuigen om het werkstuk te contacteren en om daarop betrekkende informa-5 tie te verschaffen.

Voor geautomatiseerde machinewerktuiginrichtingen zijn nauwkeurige middelen voor het lokaliseren van oppervlakken op werkstukken nodig.

Een van de meest gebruikelijke methoden is om de machine een sonde in aanraking met het werkstuk te doen bewegen en om de sondepositie te re-10 gisteren wanneer contact wordt gemaakt. Sondes van dit type zijn als contact- of aanrakingssondes bekend. Zij hebben in het algemeen een naald of stift voor het contacteren van het werkstuk en een schakeling die een elektrisch signaal opwekt wanneer de naald het onderdeel contacteert of aanraakt. De stuureenheid van de machine kan informatie om-15 trent de vorm of plaats van het onderdeel afleiden of berekenen uit de X-, Y- en Z-asplaatsgegevens van de sonde wanneer het contact van de naald het elektrische signaal opwekt.

Een van de problemen die men bij toepassing van vele van deze typen van sonde-inrichtingen ontmoet is gelegen in de methode waardoor 20 het het contact aanduidende signaal door de sonde terug naar de stuureenheid wordt overgedragen. Het is vaak onpraktisch om op gebruikelijke bedrading te vertrouwen om het signaal te vervoeren daar de draden met de normale bewerkingen van de machine kunnen interfereren.

De octrooiliteratuur noemt verschillende sonde-ontwerpen die ge-25 bruikt kunnen worden in een automatisch machinaal bewerkingscenter waarin de sondes tijdelijk in een werktuigmagazijn zijn opgeslagen en door een automatisch werktuigwisselmechanisme vanaf de spil worden verbonden en weggenomen. Voorbeelden van octrooien die deze sondes beschrijven zijn de Amerikaanse octrooischriften 4.339.714 en 4.118.871.

30 De benadering in het Amerikaanse octrooischrift 4.118.871 is nade lig daar de hoogfrequente signalen van deze inrichting onderhevig zijn aan elektromagnetische interferentie en voor een betrekkelijk korte transmissie-afstand tussen de sonde en een ontvanger gebruikt moeten worden. Een van de problemen bij de sonde-inrichting uit het Amerikaan-35 se octrooischrift 4.339.714 is dat met zeer veel zorg de sonde en een speciaal geconstrueerde detector op de spilkop ten behoeve van de reac-tieve koppeling daartussen uitgelijnd moeten worden voor een juiste werking. Een bekende infrarode transmissiebenadering is voordeliger.

8401831 2 ·, r f

Hiervoor is het echter nodig dat de sonde in de meeste gevallen zijn eigen voedingsbron moet hebben.

Men heeft ook voorgesteld om contactsondes in draaicenters, zoals draaibanken, evenals in machinale bewerkingscenters te gebruiken.

5 Draaicenters verschillen van machinale bewerkings- of freescenters hierin dat het werkstuk in plaats van het gereedschap gedraaid wordt.

In de meeste draaicenters zijn de werktuighouders op gescheiden plaatsen rond een toren gemonteerd die zodanig werkt dat op selectieve wijze een van de werktuigen naar het werkstuk naar voren wordt bewogen om 10 daaraan te werken. In het algemeen zijn werktuigen voor het uitvoeren van werk aan de buitenafmetingen van het werkstuk gemonteerd in sleuven in de toren terwijl binnendiameterwerktuigen, zoals boorstaven, in een op de toren gemonteerde adapter worden vastgehouden.

Met contactsondes die in draaicenters worden gebruikt moeten wat 15 andere problemen overwonnen worden dan met de in machinale bewerkingscenters gebruikte sondes ofschoon de methode van het overdragen van het sondesignaal terug naar de stuureenheid een gemeenschappelijk probleem blijft. Een van de problemen die uniek is voor draaicentertoepassingen is dat de sondes vast aan de toren blijven bevestigd zelfs wanneer zij 20 niet in gebruik zijn in tegenstelling tot de situatie met de machinale bewerkingscenters, waarin de sondes in de spil alleen worden gestoken wanneer zij gebruikt moeten worden. Dientengevolge is het niet mogelijk om op de sonde-invoerbewerking te vertrouwen om de elektronische schakeling daarin te activeren.

25 Bij een bekende contactsondetechniek bij draaicenters worden in- ductieve-transmissiemodulen gebruikt om het sondesignaal door de toren naar de stuureenheid over te dragen; zie bijvoorbeeld de LP2 Probe System literatuur van Renishaw Electrical Limited. Ongelukkig genoeg is voor deze techniek een aanzienlijke wijziging van de toren nodig om het 30 systeem toe te passen. Dientengevolge kan deze benadering niet gemakkelijk toegepast worden bij bestaande machines zonder dat er kosten en machinestilstandtijd nodig zijn om de retrofitbewerking uit te voeren.

Eveneens heeft een bekende techniek met de uitvinding ofschoon niet direct te maken welke techniek betrekking heeft op draadloze over-35 dracht van dimensie-ijkgegevens, zoals weergegeven in de Amerikaanse octrooischriften 3.670.243, 4.130.941 en 4.328.623.

De uitvinding verschaft een sondeconstructie die bijzonder geschikt is voor gebruik in draaicenters. In het bijzonder is de sonde ontworpen om in de plaats van werktuigen, zoals boorstaven en dergelij-40 ke, gebruikt te worden voor het uitvoeren van werk op de binnendiameter 84 0 1 8 3 t * i 3 van werkstukken in dergelijke draaicenters. Het ene einde van de sonde bevat een naald voor het contacteren van het werkstuk terwijl het andere einde van het sondehuis de vorm heeft van een lang cilindervormig deel. Dit cilindervormige deel heeft dezelfde configuratie als de werk-5 tuigen zodat de sonde op dezelfde wijze als de werktuigen in de toren kan worden gemonteerd.

Bij de voorkeursuitvoering heeft het midden van het sondehuis een kegelvorm en verschaft naast het cilindervormige einde een loodrecht stootoppervlak. Het stootoppervlak kan als stop gebruikt worden om de 10 sondenaald in een bekende plaats bij de machine snel te positioneren.

Het cilindervormige einddeel is hol en kan batterijen opnemen om voeding aan de schakeling binnen het sondehuis te verschaffen. Met voordeel is in de sonde tenminste een optisch orgaan op te nemen voor het overdragen van optische signalen die behoren bij de werktoestand van de 15 sonde evenals bij het contacteren van de naald van een voorwerp. Bij voorkeur is het optische orgaan op het schuine oppervlak van het sondehuis gemonteerd en geeft infrarode straling af aan een met de machine-stuureenheid gekoppelde ontvangerkop.

De sonde kan op deze wijze gemakkelijk zonder enige wijziging van 20 bestaande draaicenters gebruikt worden. De sonde bevat de gehele noodzakelijke voedingsvoorziening en een schakeling voor het overdragen van informatie ten aanzien van het naaldcontact met het te detecteren werkstuk of ander voorwerp. De vorm van het sondehuis maakt een aanzienlijke breedte of gebiedspeling mogelijk in de montagepositie van de ont-25 vangerkop terwijl gelijkertijd het aantal vereiste optische transmis-sie-organen beperkt wordt.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van verschillende uitvoeringsvormen met verwijzing naar de tekeningen, waarin: 30 Fig. 1 een omgevingsaanzicht geeft van een sonde-inrichting vol gens de leer van de uitvinding in gebruik met een geautomatiseerd ma-chinewerktuig;

Fig. 2 een perspectivisch aanzicht geeft van een sonde-inrichting die een straalinschakeltechniek toepast volgens een uitvoeringsvorm van 35 de uitvinding;

Fig. 3 een perspectivisch aanzicht geeft van het gebruik van een sonde-inrichting met een contactinschakeltechniek volgens een andere uitvoeringsvorm;

Fig. 4 een dwarsdoorsnede-aanzicht geeft volgens de lijnen 4-4 in 40 fig. 2 van een sondeconstructie volgens een uitvoeringsvorm van de uit- 8401831 * 4 4 vinding; ·

Fig. 5 een dwarsdoorsnede-aanzicht geeft volgens de lijnen 5-5 van fig. 4;

Fig. 6 een uit elkaar getrokken perspectivisch aanzicht geeft van 5 de in fig. 4 aangegeven sonde;

Fig. 7 een perspectivisch aanzicht geeft van een straal-ontvanger-kop gebruikt bij een uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 8 een dwarsdoorsnede-aanzicht geeft volgens de lijnen 8-8 van fig. 7; 10 Fig. 9 een bovenaanzicht geeft van een in de straal-ontvangerkop van fig. 7 toegepast schakelingsbord;

Fig. 10 een schema geeft van een in de straal-ontvangerkop toegepaste schakeling;

Fig. 11 een schema geeft van een schakeling toegepast in de sonde 15 van een uitvoeringsvorm van de uitvinding die gebruik maakt van de straalinschakeltechniek; en

Fig. 12 een schema geeft van een schakeling toegepast in een sonde die de contactinschakeltechniek toepast.

I. Overzicht 20 Fig. 1 toont in vereenvoudigde vorm een kenmerkende machinewerk- tuiginrichting die verschillende aspecten van de te beschrijven inventieve kenmerken gebruikt. Een numeriek gestuurd draaicenter 10 is hierin aangegeven samen met een stuureenheid 12 voor het automatisch sturen van draaibewerkingen aan een werkstuk 14 volgens geprogrammeerde in-25 structies. Het draaicenter 10 heeft kenmerkend een draaiklauwplaat 16 voorzien van klauwen 18 daarop om het werkstuk 14 vast te houden. Op een toren 20 zijn een aantal werktuigen 22-24 gemonteerd om aan de bin-nendiameter (ID) van het werkstuk 14 werk uit te voeren. Kenmerkend bevatten binnendiameterwerktuigen van dit type een lang schachtdeel dat 30 door middel van de adapters 26-28 op zijn plaats in de toren 20 wordt gehouden. Volgens de uitvinding wordt een werkstukinspectiesonde 30 op dezelfde wijze als de werktuigen 22-24 aan de toren 20 gemonteerd. In deze uitvoering is de sonde 30 door middel van een adapter 32, die identiek is aan de adapters 26-28, gemonteerd aan de toren 20.

35 Zoals bekend is in de techniek laat de stuureenheid 12 onder ande re de toren 20 draaien om het gewenste werktuig in de juiste werkstand te brengen en laat vervolgens de toren 20 bewegen totdat het werktuig het werkstuk contacteert en de gewenste machinale bewerking daarop uitvoert. De sonde 30 wordt daarentegen gebruikt om het werkstuk 14 te in-40 specteren. In dit specifieke voorbeeld is de sonde 30 in de industrie 0 4 0 1 8 3 1 w / * 5 •r * bekend als een contact- of aanrakingssonde hierin dat hij een uitgangssignaal opwekt wanneer de sondenaald een oppervlak van het werkstuk of ander voorwerp contacteert. Geschikte resolvers, digitizers of dergelijke worden gebruikt om signalen aan de stuureenheid 12 te verschaffen 5 die de positie van de sonde 30 aanduiden. Daaruit volgend kan, wanneer het signaal van de sonde 30 contact met het werkstuk aangeeft, de stuureenheid 12 nuttige informatie afleiden over afmetingen van het werkstuk, de juiste plaats daarvan binnen de klauwplaat, etc.

A. Straalinschakeling 10 De sonde 30 bevat zijn eigen batterijvoedingsbron om energie aan zijn signaaltransmissieschakeling toe te voeren. Batterijen hebben echter een beperkte nuttige levensduur. Daarom is er een werkelijke behoefte aan enig middel om de levensduur van batterijen zo lang mogelijk te doen zijn. Dit is in het bijzonder van toepassing voor in draaicen-15 ters toegepaste sondes van kleinere afmetingen. Kleinere sondes zijn eveneens beperkt in de afmeting van de batterijen die zij kunnen gebruiken en derhalve is behoud van energie van groot belang.

Volgens een aspect van de uitvinding wordt een optische twee-weg-verbinding tussen de sonde 30 en een straal-ontvangerkop 40 verschaft.

20 De kop 40 is via een tusseneenheid 42 verbonden met de stuureenheid 12. Wanneer de stuureenheid 12 vaststelt dat het tijd is om de sonde 30 voor een sondebewerking te gebruiken, geeft hij via de leiding 44 een signaal af aan de tusseneenheid 42 die op zijn beurt op de leiding 46 een stuursignaal afgeeft teneinde de kop 40 een gegeven optisch signaal 25 aan de sonde 30 te doen overdragen. Bij de voorkeursuitvoering is dit optische signaal een straal van infrarode straling van hoge intensiteit. Deze straal wordt door een geschikte detector 48 in de sonde 3Q (zie fig. 2) gedetecteerd. De straal heeft tot gevolg dat de detector 48 de batterijvoeding verbindt met de sondetransmissieschakeling. Bij 30 voorkeur reageert de sonde 30 op de straal door via de lichtemissiedio-den (LED’s) 50-54 infrarode straling op een gegeven frequentie terug naar de kop 40 af te geven. Deze infrarode straling wordt door de kop 40 opgenomen die op zijn beurt een signaal via de tusseneenheid 42 aan de stuureenheid 12 afgeeft dat aangeeft dat de sonde 30 op de juiste 35 wijze werkt en klaar is om zijn inspectiewerk uit te voeren.

De stuureenheid 12 doet vervolgens de toren 20 de sonde 30 naar voren brengen totdat de naald 56 het werkstuk 14 contacteert. De sonde 30 reageert op het naaldcontact door een verschuiving in de frequentie van de door de lichtemissiedioden 50-54 afgegeven infrarode straling op 40 te wekken. De verschuiving in frequentie wordt door de tusseneenheid 42 8401331 6 * T *· ^ ι gedetecteerd en aan de stuureenheid 12 doorgegeven. De bewerking van het inspecteren van het werkstuk wordt naar wens voortgezet waarbij de sonde 30, telkens wanneer de naald contact maakt, in frequentie verschoven infrarode straling aan de kop 40 afgeeft.

5 De sonde 30 bevat tijdstuurmiddelen daarin die de batterijvoeding na een vooraf bepaalde tijdperiode zullen afschakelen van de transmis-sieschakeling. Deze tijdperiode begint wanneer de batterijvoeding in het begin aan de schakeling wordt toegevoerd en wordt telkens teruggesteld wanneer de naald het werkstuk contacteert. Derhalve zal wanneer 10 de sondebewerking beëindigd is de tijdperiode uiteindelijk verlopen en wordt de batterijvoeding van de transmissieschakeling afgeschakeld. Dienovereenkomstig wordt de batterijvoeding alleen tijdens perioden van verwacht sondegebruik toegepast. Steeds wanneer de sonde niet in gebruik is, is de batterijvoeding afgeschakeld en derhalve wordt energie 15 behouden waardoor de perioden tussen batterijvervangingen verlengd worden.

B. Contactinschakeling

Fig. 3 toont een andere methode voor het verlengen van de levensduur van batterijen. In dit voorbeeld wordt de batterijvoeding pas ver-20 bonden met de sondetransmissieschakeling door de sondenaald 56 in aanraking met enig bekend referentie-oppervlak 60 te brengen. Het referen-tie-oppervlak 60 kan elk willekeurig vast punt binnen de machine 10 zijn waarvan de plaats aan de stuureenheid 12 bekend is. Door het son-decontact met het oppervlak 60 worden de batterijen verbonden met de 25 sondetransmissieschakeling en wordt de transmissie vanaf de lichtemis-siedioden 50-54 naar de kop 40’ gestart. De kop 40' is gelijk aan de eerder toegelichte kop 40 behalve dat hij geen straalmiddelen daarin nodig heeft en ook heeft de sonde 30’ geen fotodetector 48 nodig. Overigens werken de twee uitvoeringsvormen in wezen op identieke wijze. Na 30 de start wordt de sonde in positie bewogen voor het inspecteren van het werkstuk 14 waarbij de sonde 30' steeds wanneer de naald contact heeft gemaakt frequentieverschoven signalen aan de kop 40’ overdraagt. Na een vooraf bepaalde tijdperiode na het laatste naaldcontact worden de batterijen afgeschakeld van de sondetransmissieschakeling.

35 II. Sondecons tructie

De fig. 4 tot 6 geven in meer detail de constructie van de sonde 30. Het sondehuis wordt gekenmerkt door een algemeen kegelvormig middendeel 70 en een naar achteren uitstekende schacht of cilindervormig deel 72 met een kleinere dwarsdoorsnedediameter. In deze specifieke 40 uitvoeringsvorm is het cilindervormige deel 72 hol met een lengte-afme- 8401831

« ; « I

; 7 ting van ongeveer 4 1/4 inch (10,8 cm) en een buitendiameter van ongeveer 1,4 inch (3,6 cm).

De buitenafmetingen van het cilindervormige deel 72 zijn zodanig gekozen dat zij in het algemeen overeenkomen met de afmetingen van de 5 lichamen of schachten van de werktuigen 22-24. Daaruitvolgend kan de sonde 30 in plaats van een van de werktuigen in de toren 20 gebruikt worden en op dezelfde wijze in de adapter 32 vastgehouden worden. Zoals zeer duidelijk in fig. 4 is aangegeven kan dit gerealiseerd worden door het cilindervormige deel 72 in de zak 74 van de adapter 32 te schuiven 10 totdat de achterwand 76 van het huisdeel 70 tegen het voorvlak 78 van de adapter 32 stuit. Door deze procedure wordt zeker gesteld dat de punt van de naald 56 in een bekende stand ten opzichte van de toren 20 wordt gehouden. Dientengevolge kan de stuureenheid 12 op nauwkeurige wijze tijdens de sonde-inspectiebewerking uitgaan van de positie van de 15 naald 56. Natuurlijk kunnen andere gebruikelijke middelen toegepast worden om de naaldpunt 56 op de juiste afstand te positioneren. Bijvoorbeeld worden bij sommige machinewerktuiginrichtingen een (niet aangegeven) stelschroef of ander middel binnen de achterzijde van de zak 74 gebruikt om de naaldafstand te regelen.

20 Het cilindervormige deel 72 heeft bij voorkeur de tweevoudige functie van het verschaffen van een batterijkamer alswel van het verschaffen van een gemakkelijk toe te passen montage-orgaan. De lange cilindervormige vorm van het deel 72 maakt de toepassing mogelijk van "cilindervormige" batterijen met lange levensduur die in vorm gelijken 25 op kenmerkende staaflampbatterijen voor het voeden van de sondetrans-missieschakeling. Bij voorkeur worden twee "C" cel-lithiumbatterijen 80, 82 toegepast. De eigenschap om in plaats van kleinere batterijen, zoals knop- of schijfcellen, cilindervormige batterijen te gebruiken verschaft aan de sonde een buitengewoon lange werklevensduur bij lage 30 kosten.

De batterijen 80, 82 worden in het inwendige van het deel 72 geschoven. Een veergespannen dop 84 wordt vervolgens op het einde van het deel 72 geschroefd waarbij de veer 86 de positieve klem 88 tegen het bord 90 drukt. Het onderoppervlak van het bord 90 heeft een cirkelvor-35 mige geleidende laag 92. Het bord 90 is binnen een put 94 door middel van schroeven 96 in een inwendig oppervlak van de wand 76 bevestigd.

Een geïsoleerde leiding 98 vormt een elektrische verbinding met de geleidende laag 92 door middel van een doorgeplateerd gat in het bord 90.

Het andere einde van de leiding 98 is verbonden met het schakelingsbord 40 100 dat de sondeschakeling bevat. Een beschrijving van het elektrische 8401831 8 t • # * schema voor de schakeling zal verderop gegeven worden. Het schakelings-bord 100 heeft in het algemeen een cirkelvorm en bevat elektrische componenten die aan beide zijden daarvan gemonteerd zijn. Het schakelings-bord 100 is in het inwendige van het middendeel 70 gemonteerd door mid-5 del van geschikte bevestigingselementen of schroeven 102 die door af-standhouders 104 lopen. Het bord 100 bevat eveneens een in het midden geplaatste opening 106 daarin waardoor verschillende leidingen kunnen passeren om een verbinding met de juiste gebieden van het schakelings-bord 100 te vergemakkelijken.

10 De fotodetector 48 en zijn bijbehorend samenstel is in het schuine buitenoppervlak 110 van het middenhuisdeel 70 gemonteerd. De fotodetector 48 is in dit bepaalde voorbeeld een PIN diode zoals de van Telefun-ken beschikbare diode No. DP104. De fotodetector 48 past in een tegen-boring en wordt door middel van een groefring 112 met een venster daar-15 in op zijn plaats gehouden. Tussen de ring 112 en de fotodetector 48 zijn lagen van doorzichtige plastic 114, een infrarode filterlaag 116 en een 0-ring 118 aangebracht. Geschikte bevestigingselementen 120 sluiten al deze componenten in een in de tegenboring gemonteerd deelsa-menstel op. De leidingen van de fotodetector 48 lopen door de opening 20 106 en zijn met geschikte punten op het schakelingsbord 100 verbonden.

De lichtemissiedioden 50-54 zijn nabij de fotodetector 48 gemonteerd. De lichtemissiedioden 50-54- zijn ontworpen om optische signalen in de infrarode stralingsband af te geven, dat wil zeggen licht dat normaal niet voor het menselijk oog zichtbaar is. De lichtemissiedioden 25 50-54 kunnen bijvoorbeeld van TRW, Ine. beschikbare dioden No. 0P290 zijn. Opgemerkt wordt op deze plaats dat de opstelling van de lichtemissiedioden 50-54 en de fotodetector 48 tezamen met de configuratie van het schuine sonde-oppervlak, waaraan zij zijn gemonteerd, in combinatie verschillende belangrijke voordelen tot een optimum voeren. Door 30 bijvoorbeeld de lichtemissiedioden 50-54 op het schuine oppervlak 110 van de sonde te monteren wordt de infrarode straling, die daardoor uitgestraald wordt, naar voren ten opzichte van de toren 20 gericht onder een hoek waarin de straling gemakkelijk door verschillende plaatsen van de kop 40 kan worden opgepikt. De sondeconstructie maakt het de gebrul-35 ker mogelijk om de sonde in een positie te draaien waarin de lichtemissiedioden 50-54 en de fotodetector 48 in de algemene richting van de kop 40 gericht zijn. Het is derhalve niet nodig om de kop 40 in een willekeurige absolute ruimtelijke plaats ten opzichte van de sonde 30 te monteren om de inrichting een grotere flexibiliteit voor gebruik bij 40 verschillende machinewerktuiginrichtingen te geven. Een betrouwbare op- 8401831 • j i 9 tische verbinding tussen de sonde 30 en de kop 40 wordt hierdoor verkregen terwijl gelijkertijd het aantal lichtendssie-organen binnen de sonde 30 tot een minimum wordt beperkt. Door het aantal lichtemissie-organen op een minimum te houden wordt de van de batterijen afgenomen 5 energie zo klein mogelijk gehouden waardoor de levensduur van de batterij verder verlengd wordt.

In het samenstel van het middendeel 70 wordt uiteindelijk de wand 76 door middel van geschikte bevestigingselementen 122 bevestigd aan de achterdelen van het deel 70. 0-ringen zoals de ring 124 worden met 10 voordeel gebruikt om het inwendige van de sonde 30 af te dichten ten opzichte van de wat nadelige condities die de sonde tijdens gebruik in het machinewerktuiginrichting kan tegenkomen.

Een ringvormig neusstuk 130 bevat een van schroefdraad voorzien steekorgaan 132 dat samenwerkt met in een boring 134 in het voorvlak 15 van het middenhuisdeel 70 gevormde schroefdraad. De 0-ring 136 wordt opnieuw voor afdichtingsdoeleinden gebruikt. Het neusstuk 130 kan verschillende lengten hebben om de relatieve afstand van de naaldpunt 56 naar wens te vergroten of te verkleinen. Als gevolg van de schroef-draadbevestiging in het middenhuisdeel 70 kan een verscheidenheid van 20 dergelijke neusstukken gemaakt en met elkaar voor gebruik in verschillende toepassingen uitgewisseld worden.

Een schakeleenheid 140 wordt wegneembaar aan het neusstuk 130 bevestigd. De schakeleenheid 140 bevat een cirkelvormige lipinkervings-einde 142 voorzien van een omringende 0-ring 146 die klem-passend in de 25 inwendige doorgang 146 binnen het neusstuk 130 wordt aangebracht. Een of meer stelschroeven 148 die loodrecht door het neusstuk 130 lopen klemmen de schakeleenheid 140 op zijn plaats. De schakeleenheid 140 kan een verscheidenheid van constructies hebben die een of meer elektrische contacten daarin openen of verbreken wanneer de naald 56 vanuit zijn 30 rustpositie wordt bewogen. De deskundige zal een aantal constructies kennen die aan dit algemene doel tegemoet komen. In het kort gesteld past deze constructie een tuimelplaat toe voorzien van drie gelijkelijk gescheiden kogelcontacten daarop. De tuimelplaat is door een veer gespannen zodat de kogels normaal tegen drie overeenkomstige elektrisch 35 geleidende inzetstukken aandrukken. De drie kogel-inzetstukparen dienen als schakelaars, waarnaar verderop als de schakelaars S1-S3 wordt verwezen, en zij zijn samen in serie aangesloten. De tuimel- of slinger-plaat is verbonden met de naald 56* Steeds wanneer de naald 56 beweegt, helt de tuimelplaat en licht een van de kogelcontacten op van zijn 40 overeenkomstig inzetstuk waardoor de elektrische verbinding daartussen 8401831 10 ’ * # * verbroken wordt.

De drie schakelaars in de eenheid 140 zijn door middel van een kabel 150 verbonden met een schakeling op het bord 100. Het andere einde van de kabel 150 heeft een miniatuur coaxconnector 152 of andere ge-5 schikte connector die samenwerkt met een connector aan het einde van de vervangbare schakeleenheid 140. De deskundige zal begrijpen dat deze typen van schakeleenheden zeer gevoelig zijn en vervangen moeten kunnen worden. De constructie van de uitvinding maakt het mogelijk een dergelijke vervanging snel en gemakkelijk uit te voeren.

10 Verschillende vormen en afmetingen van naalden kunnen in samenhang met de sonde 30 toegepast worden. Bijvoorbeeld kan in plaats van de in de tekeningen aangegeven rechte naald 56 een naald gebruikt worden waarvan de punt ten opzichte van de hoofdlengte-as van de sonde 30 verschoven is. De verschillende naalden kunnen onderling met de schakel-15 eenheid 140 vervangen worden en zij kunnen daaraan door middel van geschikte bevestigingsmiddelen, zoals stelschroeven, bevestigd worden.

III. Straalinschakeling A. Straal-ontvangerkop

De mechanische details van de straal-ontvangerkop 40 zijn het dui-20 delijkst in de fig. 7 tot 9 aangegeven. De kop 40 heeft een in het algemeen rechthoekige houder 160 met een opening 162 die in het voorvlak 164 daarvan gevormd is. Een of meer schakelingsborden 166 zijn in de houder 160 aangebracht. Het schakelingsbord 166 bevat een verscheidenheid van elektrische componenten daarop voor het uitvoeren van de ver-25 derop in detail te beschrijven functies. Twee van de meest belangrijke componenten zijn in deze tekeningen aangegeven. Zij zijn de xenon straal- of flitsbuis 168 en de fotodetector 170. Zoals eerder opgemerkt is de functie van de straalbuis 168 het opwekken van een lichtpuls van korte tijdsduur en van hoge intensiteit om de sondewerking te starten. 30 De voorkeur wordt aan xenon gegeven daar dit licht opwekt dat veel infrarode straling bevat. In de voorkeursuitvoering is de straalbuis 168 een van Siemens beschikbare xenon straalbuis No. BUB 0641. Deze buis kan een flits- of lichtpuls opwekken die 50 microseconden duurt met een intensiteit van 100 watt/seconde. Er kunnen natuurlijk andere typen van 35 geschikte lichtbronnen gebruikt worden.

Ofschoon het niet absoluut nodig is, wordt het door de straalbuis 168 opgewekte zichtbare licht bij voorkeur geëlimineerd teneinde de bediener of andere, in de werkplaats waarin het machinewerktuig 10 gebruikt wordt, aanwezige personen niet te storen. Daartoe wordt een in-40 frarood filter 172 dat de opening 162 bedekt toegepast. Het infrarode 8401831 % + ft 11 filter 172 blokkeert zichtbaar licht maar laat door de straalbuis 168 opgewekte infrarode straling door.

De functie van de fotodetector 170 daarentegen is het detecteren van door de sonde 30 uitgezonden infrarode straling. In deze uitvoe-5 ringsvorm is de fotodetector 170 een PIN diode en deze werkt op dezelfde wijze als de fotodetector 48 in de sonde 30. Bij voorkeur wordt een convexe lens 174 in de opening 162 gebruikt om de van de sonde 30 afkomstige infrarode straling te concentreren op de fotodetector 170 die in het brandpunt van de lens 174 is geplaatst. Uiteindelijk wordt in de 10 constructie van de kop 40 een doorzichtige voorplaat 176 aangebracht.

De voorplaat 176 bedekt de opening 162 en is op geschikte wijze onder tussenplaatsing daartussen van een ring 178 aan het voorvlak 164 bevestigd.

B. Straal-ontvangerkopschakeling 15 Fig. 10 toont de schakeling die in de straal-ontvangerkop 40 van de voorkeursuitvoering wordt gebruikt. Zoals eerder opgemerkt is de kop 40 verbonden met de tusseneenheid 42 via een of meer geleiderleidingen die in het algemeen door het verwijzingscijfer 46 zijn aangeduid.

Een wisselstroomsignaal van 26 volt wordt aan de primaire van de 20 omhoogtransformator Tl toegevoerd. Energie van de transformator Tl wordt op de condensatoren C8 en C9 opgeslagen die over de positieve en negatieve elektroden van de xenon straalbuis 168 zijn verbonden. In deze uitvoeringsvorm zijn de condensatoren C8 en C9, wanneer zij geheel geladen zijn, tot ongeveer 250-300 volt DG opgeladen.

25 Teneinde de buis 168 te doen flitsen wekt de stuureenheid 12 via de tusseneenheid 42 een geschikt signaalniveau op op de met "besturing” aangeduide leidingen teneinde de lichtemissiediode 171 in geleiding te brengen en licht te doen afgeven. De lichtemissiediode 171 is een deel van een optisch isolatiepakket dat de siliciumgestuurde gelijkrichter 30 (SCR) 173 bevat. De SCR 173 is in een serieketen met de primaire van de transformator T2 en de condensator CIO opgenomen. De condensator CIO wordt evenals de condensator C8 en C9 als gevolg van de werking van de transformator Tl geladen. Wanneer de lichtemissiediode 171 geactiveerd is geleidt de SCR 173 en geeft de lading van de condensator CIO af over 35 de primaire van de transformator T2. De spanning daarvan wordt door de transformator T2, waarvan de secundaire is verbonden met de trekker-elektrode 175 van de straalbuis 168, tot ongeveer 4000 volt omhoog gebracht. De trekkerelektrode 175 is capacitief verbonden met de buis 168 en de hoge spanning daarvan is voldoende om het gas binnen de buis te 40 ioniseren. Het geïoniseerde gas is voldoende geleidend om het mogelijk 8401831 ψ * 12 te maken dat de energie van de condensatoren C8 en G9 zich over de positieve en negatieve elektroden ontlaadt waardoor een straal of flits van zeer hoge intensiteit en van korte duur opgewekt wordt. Nadat de buis 168 geflitst heeft beginnen de condensatoren opnieuw te laden tot 5 een dergelijk tijdstip dat een ander straalstartstuursignaal vanaf de tusseneenheid 42 wordt toegevoerd.

De sonde 30 reageert op de straal door het infrarode signaal uit te zenden dat door de fotodetector 170 in de kop 40 opgenomen wordt. De fotodetector 170 is verbonden met een afgestemde tankketen bestaande 10 uit de variabele spoel Ll en de condensator C2. In een specifieke uitvoeringsvorm zal de sonde 30 een met een frequentie van ongeveer 150 kilohertz gepulseerde infrarode straling afgeven totdat de sondenaald een voorwerp contacteert op welk tijdstip de frequentie tot ongeveer 138 kilohertz zal verschuiven. De tankketen in de kop 40 is afgestemd 15 op bij benadering het gemiddelde van deze twee frequenties zodat de kopschakeling de ene of de andere van deze sondefrequenties kan detecteren maar vreemde frequenties buiten een vooraf gekozen bereik of bandbreedte zal uitfilteren.

De resterende schakeling in fig. 10 wordt gebruikt om het door de 20 sonde 30 uitgezonden en gedetecteerde signaal te versterken dat via de "uitgangs"-leiding naar de tusseneenheid 42 wordt gevoerd. In het kort gesteld heeft de kopversterkingsschakeling een veldeffecttransistor Q1 waarvan de hoge ingangsimpedantie aangepast is aan die van de afgestemde keten teneinde belastingsproblemen te vermijden. De transistor Q2 in 25 samenwerking met de transistor Q1 versterkt het ontvangen signaal en geeft dit af aan een emittervolgernetwerk met de transistor Q3. Het versterkte signaal wordt via de uitgangsleiding toegevoerd aan de tusseneenheid 42 via de met de emitter van de transistor Q3 verbonden fil-tercondensator C6 en weerstand R7.

30 De tusseneenheid 42 heeft een schakeling daarin die deze geselec teerde sondesignaalfrequenties detecteert en in antwoord daarop uitgangssignalen voor de stuureenheid 12 zal opwekken. Een eerste signaal wordt opgewekt om aan te geven dat de sonde op de juiste wijze werkt en een tweede signaal wordt opgewekt wanneer de sondenaald een voorwerp 35 contacteert. Een geschikte schakeling voor het detecteren van de fre-quentieverschuiving is aangegeven in de Amerikaanse octrooiaanvrage 414.734. In het kort gesteld bevat deze schakeling een fasevergrendelde lusketen om een frequentieschuifsleuteling op de ontvangen signalen uit te voeren en om bij detectie van de ene of de andere van de gekozen 40 freqenties relais te activeren. Het is echter duidelijk dat verscheide- 8401831 * i v 13 ne andere methoden voor het detecteren van de sondesignalen toegepast kunnen worden.

C. Sondeschakeling

Fig. 11 geeft een elektrisch schema van de schakeling in de sonde 5 30. De PNP transistor Q10 werkt als een schakelaar voor het selectief aansluiten of afschakelen van voeding van de batterijen 80, 82 aan de componenten gebruikt om de lichtemissiedioden 50-54 infrarode straling te doen opwekken. De transistor Q10 is normaal in niet-geleidende toestand en derhalve zien de batterijen 80, 82 in feite een open keten zo-10 dat er geen energie van de batterijen afgenomen wordt. Wanneer de kop 40 echter een straal van infrarode straling afgeeft, geleidt de fotode-tector 48 stroom van de batterijen via de spoel LI voor de duur van de straal.

De bij de lichtpuls van de xenon straalbuis behorende zeer hoge 15 stijgtijd verschaft een uniek signaal dat in het gebied van de machine-werktuigen gemakkelijk van andere lichtbronnen onderscheiden kan worden. Het infrarode filter in de kop 40 elimineert het grootste deel van het zichtbare spectrum zodat de straal niet waargenomen kan worden en dichtbij aanwezige personen niet hindert. Wanneer de lichtpuls met hoge 20 stijgtijd de fotodetector 48 bereikt wordt hij in een elektrische puls over de inductiespoel L10 omgezet· De spoel L10 dient als hoogdoorlaat-filter en elimineert vaste-toestand of laagfrequente lichtpulsen zoals fluorescerende lichtflitsen in het gebied teweeg kunnen brengen.

De stroomstoot door de fotodetector 48 tijdens de straal wekt in 25 de inductiespoel L10 een "slinger,,-verschijnsel op zoals in de techniek bekend is. Dit slinger (ringing) verschijnsel is in wezen een gedempte oscillatie die in antwoord op de lichtstraalpuls van ongeveer 50 micro-seconden bij benadering 500 microseconden duurt. De oscillaties van de inductiespoel LI worden versterkt en door de omkeerversterker 200 omge-30 keerd. Het uitgangssignaal van de versterker 200 wordt toegevoerd aan de basis van de transistor Q10. De in de inductiespoel LI door de straal teweeggebrachte kortstondige slingering wekt over de basis-emit-terjunctie van de transistor Q10 een voorwaartse spanning op die deze transistor doet geleiden. Door deze geleiding van de transistor Q10 35 wordt voeding van de batterijen 80, 82 toegevoerd aan de met +V in de tekening aangegeven voedingsingangen van de schakelingscomponenten.

Wanneer de oscillator 202 gevoed wordt begint hij pulsen aan een tijd-teller (time out counter) 204 toe te voeren. De teller 204 wordt teruggesteld om zijn tijdperiode te starten wanneer de straal van de kop 40 40 ontvangen wordt. Dit wordt gerealiseerd door middel van een inverter α i 3 3 1 ^ * 14 206 die het uitgangssignaal van de versterker 202 omzet in een positief signaal dat door de RC tijdconstante van de condensator C20 en de weerstand R20 in een puls wordt gevormd. Deze puls wordt via de OF poort 208 toegevoerd aan de terugstelingang van de teller 204. Zoals zal 5 blijken, wordt de tijdteller 204 ook teruggesteld steeds wanneer de sondenaald 56 een voorwerp contacteert dat weergegeven wordt door het openen van een van de schakelaars S1-S3.

De tijdteller 204 is zodanig ontworpen dat hij, zolang hij aan het tellen is, dat wil zeggen niet uit-geteld is, een logisch laag-signaal 10 op zijn uitgangsleiding 210 zal afgeven. Het logische laag-signaal op de leiding 10 wordt door de inverter 212 omgekeerd die op zijn beurt via de diode D20 verbonden is met de ingang van de versterker 200. Als gevolg hiervan wordt de uitgang van de versterker 200 vergrendeld in een lage toestand waardoor de transistor Q10 in geleidende toestand 15 wordt gehouden zodat er voeding aan de schakelingscomponenten wordt gevoerd tot het tijdstip dat de teller 204 uit-geteld raakt. De tijdpe-riode van de teller 204 is gekozen opdat deze voldoende lang is teneinde de stuureenheid 12 in staat te stellen het feitelijke inspectiepro-ces met de het werkstuk contacterende sondenaald te beginnen. In het 20 algemeen is een tijdperiode van verscheidene minuten voldoende voor dit doel. De tijdperiode kan door middel van de potentiometer P20, die de oscillatiefrequentie van de tijdvertragingsoscillator 202 bepaalt, ingesteld worden. Oscillaties van hogere frequentie van de oscillator 202 doen de teller 204 sneller tellen en derhalve in een kortere tijd ein-25 digen, en omgekeerd. Het opwekken van verschillende tijdvertragingen ligt natuurlijk binnen het vermogen van de deskundige.

De draaggolfoscillator 220 en de deler 222 werken samen om de frequentie te definiëren waarop de lichtemissiedioden 50-54 hun infrarode straling terug naar de kop 40 afgeven. Zoals gebruikelijk heeft de os-30 cillator 220 een kristal 224 met een bekende resonantiefrequentie als hoofdklok. De oscillator 220 vormt de oscillaties van het kristal 224 in een vorm die geschikt is voor het verschaffen van klokpulsen aan een gebruikelijke digitale deler, zoals de deler 222. De deler 222 dient als een geschikt middel om de door de lichtemissiedioden 50-54 afgege-35 ven frequentie te verschuiven wanneer de sondenaald een voorwerp contacteert. In dit bepaalde voorbeeld deelt de deler 222 de frequentie van 1,8 MHz van de pulsen van de draaggolfoscillator 222 door het getal 12 en verschaft dus in zijn uitgangssignaal frequenties van ongeveer 150 KHz. Het uitgangssignaal van de deler 222 wordt toegevoerd aan een 40 aandrijftransistor Q12 of een andere geschikte schakeling om de licht- 84 0 1 8 3 f * * 'i i 15 emissiedioden 50-54 op de door het deleruitgangssignaal bepaalde frequentie aan te drijven. Derhalve reageert in dit voorbeeld, wanneer de kop 40 de straalinschakelreeks start, de sonde 30 door de transmissie van infrarode straling op een gegeven frequentie te starten. De trans-5 missie van de sonde wordt door de fotodetector 170 in de kop 40 gedetecteerd, die op zijn beurt een aanduiding geeft aan de stuureenheid 12 dat de sonde 30 op de juiste wijze werkt en klaar is om de sondereeks te starten. Wanneer de sonde 30 niet op een dergelijke wijze reageert, kunnen geschikte voorzorgsmaatregelen getroffen worden.

10 Wanneer de sondenaald 56 een voorwerp contacteert, zal een van de drie schakelaars S1-S3 in de sonde-eenheid 140 opengaan. De opening van een van de schakelaars S1-S3 heeft twee gevolgen. Ten eerste wordt de tijdteller 201 teruggesteld naar het begin van zijn tijdopvolging. Ten tweede wordt een verschuiving teweeggebracht in de door de lichtemis-15 siedioden 50-54 afgegeven frequentie. Dit kan op verschillende manieren gebeuren. In de voorkeursuitvoering echter heeft de opening van een van de schakelaars S1-S3 tot gevolg dat de vergelijker 228 omhoog gaat. Het uitgangssignaal van de vergelijker 228 wordt via de OF poort 208 toegevoerd aan de terugstelingang van de teller 204 die derhalve terugge-20 steld wordt. Daarenboven wordt het uitgangssignaal van de vergelijker 228 via de leiding 229 toegevoerd aan een frequentieschuifsleutelingang van de deler 222 om deze de klokpulsen van de draaggolfoscillator 220 te doen delen door een verschillend getal, hier door het getal 13. De uitgangssignalen van de deler 222 worden hierdoor in frequentie tot on-25 geveer 138 KHz gewijzigd. Derhalve wordt de frequentie van de door de lichtemissiedioden 50-54 afgegeven infrarode straling verschoven in vergelijking tot de frequentie die afgegeven werd toen de sonde in het begin ingeschakeld was. Deze verschuiving van frequentie wordt door de fotodetector 170 gedetecteerd en aan de stuureenheid 12 afgegeven om 30 het naaldcontact met een voorwerp, gebruikelijk een oppervlak van een werkstuk, aan te geven. De stuureenheid 12 kan uitgaande van de kennis van de positie van de naald 56, wanneer dit signaal ontvangen wordt, nauwkeurig de afmetingen van het werkstuk berekenen of andere nuttige informatie afleiden.

35 De stuureenheid 12 kan de sonde 30 bewegen teneinde andere werk- stukoppervlakken te contacteren, waarbij telkens de sonde reageert door middel van een verschuiving van de door de sonde afgegeven infrarode straling. De tijd (time out) periode van de tijdteller 204 is zodanig gekozen dat deze niet langer is dan de tijd die tussen naaldcontacten 40 zou verlopen. Wanneer de aktie van de sonde voltooid is, kan de stuur- 8401831 2 * t t 16 eenheid 12 naar wens voortgaan met andere machinale bewerkingen. Er is geen noodzaak om willekeurige verdere signalen op te wekken voor het uitschakelen van de sonde daar de energie van de batterijen automatisch ontkoppeld zal worden wanneer de teller 204 eenmaal uitgeteld is. In 5 een dergelijk geval zal de uitgangsleiding 210 daarvan omhoog gaan hetgeen uiteindelijk resulteert in het omgekeerd voorspannen van de basis-emitter junctie van de transistor Q10. Hierdoor wordt de transistor Q10 in niet-geleidende toestand gebracht. Op deze wijze is het enige verbruik van de batterijen 80, 82 de lekstroom van de halfgeleiders en de 10 fotostroom van de fotodetector 48. Deze stroom kan kenmerkend zeer klein zijn en is vaak kleiner dan 300 microamp. In dit verband zijn de meer vermogen opnemende componenten afgeschakeld van de batterijvoeding totdat zij in feite voor een verwachte sondetoepassing nodig zijn. Bij voorkeur zijn deze componenten uit CMOS halfgeleidertechnieken gemaakt 15 om in bedrijf zelfs een verder verbruik van de batterijen te beperken.

Bij wijze van niet beperkend voorbeeld wordt toegelicht dat de draaggolfoscillator 220 gevormd wordt door een kristalgestuurde tran-sistorcomponent No. 2N2222, de deler 222 gevormd wordt door een van National Semiconductor beschikbare LM4526, de tijdvertragingsoscillator 20, 202 gevormd wordt door de ene helft van een van National Semiconductor beschikbare geïntegreerde schakeling LM2903 en de tijdteller 204 een eveneens van National Semiconductor beschikbare LM4040 is.

IV. Contactinschakeling

De eerder in samenhang met fig. 3 beschreven contactinschakelings-25 techniek kan als een alternatief voor de in sectie III beschreven straalinschakelingstechniek gebruikt worden. Beide technieken hebben hetzelfde algemene doel, namelijk om de levensduur van de batterij te sparen. In overwegende mate zijn de sondeconstructie en de schakeling voor beide technieken hetzelfde. Een schema van de sondeschakeling voor 30 de contactinschakelingstechniek is in fig. 12 aangegeven. Deze schakeling komt overeen met die van fig. 11, en derhalve zullen gemeenschappelijke verwijzingscijfers gebruikt worden om gemeenschappelijke componenten aan te duiden.

Een vergelijking van de beide figuren toont aan dat het hoofdver-35 schil gelegen is in het weglaten van de fotodetector 48 en bijbehorende inductiespoel L10 ten gunste van de weerstand B50 en de condensator C50. De schakeling verschilt eveneens hierin dat hij een leiding 231 heeft opgenomen tussen de sondeschakelaars S1-S3 en het knooppunt NI dat verbonden is met de ingang van de omkeerversterker 200. De transis-40 tor Q10 wordt in niet-geleidende toestand gehouden tothet tijdstip dat 6401831 m 17 een van de schakelaars S1-S3 opengaat als gevolg van het feit dat de naald 56 een referentie-oppervlak 60 (fig. 3) contacteert. Dit is een gevolg van het feit dat de schakelaars S1-S3 de ingang van de versterker 200 op in wezen aardniveau houden zolang zij gesloten zijn; dat wil 5 zeggen zolang de sondenaald niets contacteert. Wanneer echter de naald 56 het referentie-oppervlak 60 contacteert gaat een van de schakelaars S1-S3 open waardoor de condensator C50 begint te laden. Bij voorkeur zijn de waarden van de weerstanden R50 en R18 evenals van de condensator C50 gekozen teneinde een RC tijdconstante te verschaffen die de 10 tijd vertraagt of verlengt waarin de condensator C50 geladen wordt tot een spanning voldoende om de transistor Q10 in te schakelen na omkering door de versterker 200. Hiervoor is nodig dat de stuureenheid 12 de sondenaald 56 tegen het referentie-oppervlak 60 houdt gedurende een bepaalde tijdperiode bijvoorbeeld gedurende een seconde. Deze procedure 15 zal zeker stellen dat toevallige stoten tegen de sondenaald of andere vreemde faktoren, zoals elektrische ruis, niet op foutieve wijze de sonde activeren.

Nadat de condensator C50 eenmaal voldoende geladen is zal de transistor Q10 inschakelen en voeding vanaf de batterijen 80, 82 toevoeren 20 aan de sondetransmissiecomponenten* De teller 204 zal teruggesteld worden en zijn uitgangssignaal over de leiding 210 toevoeren teneinde de transistor Q10 in zijn geleidende toestand te brengen. In deze uitvoeringsvorm zal de deler in het begin de laagste frequentie van de beide uitgangsfrequenties opwekken als gevolg van het omklappen van de verge-25 lijker 228 wanneer de sondenaald 56 het referentie-oppervlak contacteert. De stuureenheid 12 kan echter op geschikte wijze geprogrammeerd worden om dit aanvankelijke sondesignaal aan te merken als een aanduiding dat de sonde op de juiste wijze ingeschakeld is en klaar is om met inspectie van het werkstuk voort te gaan.

30 De stuureenheid 12 die weet dat de sonde 30' op de juiste wijze werkt, gaat dan voort met de procedure van het inspecteren van het werkstuk waarbij de naald 56 verschillende werkstukoppervlakken contacteert. Wanneer de naald 56 eenmaal van het referentie-oppervlak 60 is wegbewogen, sluiten de schakelaars S1-S3 waardoor de deler 222 de 35 lichtemissiedioden 50-54 op de andere frequentie aandrijft. Zodra de naald een werkstukoppervlak contacteert, gaat opnieuw een van de schakelaars S1-S3 open waardoor de vergelijker 228 omklapt. Dit resulteert in het terugstellen van de teller 204. Door het omklappen van de vergelijker 228 wordt eveneens een uitgangssignaal op de leiding 229 ver-40 schaft voor de deler 222 om deze zijn uitgangssignaal en daarom de uit- 8401831 » w* 18 gangssignalen van de lichtemissiedioden 50-54 in frequentie te doen verschuiven. Deze procedure wordt voortgezet tot een tijdstip waarop de procedure voor het inspecteren van het werkstuk geëindigd is, waarbij de batterijvoeding automatisch afgeschakeld wordt van de sondeschake-5 ling wanneer de tijdschakeling 204 uitgeteld is.

Résumé

Bij lezing van voorgaande beschrijving zal het aan de deskundige duidelijk zijn dat er verscheidene belangrijke vorderingen in de techniek van het inspecteren van werkstukken zijn aangegeven. Elke uitvoe-10 ringsvorm is toegelicht in samenhang met de beste mode die tegenwoordig beschouwd wordt voor het uitvoeren van deze inventieve technieken. Het zal echter eveneens duidelijk zijn dat wijzigingen of verbeteringen aangebracht kunnen worden binnen het kader van de uitvinding.

Het zal bijvoorbeeld duidelijk zijn dat de straal- of flitsinscha-15 keling- of contactinschakelingtechnieken toegepast kunnen worden bij sonden van verschillend type die anders zijn dan de aangegeven typen.

8401831

Claims

1. Inrichting voor het detecteren van contact met een ander voorwerp, welke inrichting omvat een huis met naaldmiddelen die van het ene einde daarvan uitsteken voor het contacteren van het voorwerp, welk 5 huis voorzien is van een middendeel met een gegeven dwarsdoorsnede-af” meting, een lang in het algemeen cilindervormig deel met kleinere dwarsdoorsnede-afmeting dat zich van een tegengesteld einde van het huis uitstrekt en gemonteerd kan worden in een machine op dezelfde wijze als een werktuig, en schakelingsmiddelen in het huis voor het opwek-10 ken van bij naaldcontact met het voorwerp behorende signalen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarin het cilindervormige deel hol is en batterijen bevat voor het voeden van de schakelingsmiddelen.

3· Inrichting volgens conclusie 2, waarin het middenhuisdeel een loodrecht op het cilindervormig deel verlopend oppervlak bevat dat een 15 stootoppervlak verschaft tijdens de montage van de inrichting in de machine.

4. Inrichting volgens conclusie 3, waarin het middenhuisdeel in het algemeen een kegelvorm heeft waarbij het buitenoppervlak daarvan naar de naald convergeert.

5. Inrichting volgens conclusie 4, verder voorzien van optische transmissiemiddelen op het schuine buitenoppervlak van het huismidden-deel die een bij naaldcontact met het voorwerp behorend optisch signaal kunnen afgeven aan een ontvanger op afstand.

6. Inrichting volgens conclusie 5, waarin de optische transmissie-25 middelen infrarode straling afgeven.

7. Sonde voor gebruik in een draaicenter in plaats van een werktuig om binnendiameterwerk op een werkstuk uit te voeren, welke sonde omvat een huis met een uit het ene einde daarvan uitstekende naald voor het contacteren van het werkstuk, een algemeen kegelvormig middenhuis- 30 deel met een naar de naald convergerend buitenoppervlak en een dwars op de lengte-as van de sonde verlopende achterwand, met de naald verbonden schakelingsmiddelen binnen het huismiddendeel, tenminste een infrarode straling afgevend orgaan op het buitenoppervlak en verbonden met de schakelingsmiddelen om bij naaldcontact met het werkstuk behorende in-35 frarode signalen af te geven; een lang hol cilindervormig deel met verkleinde dwarsdoorsnede-afmeting ten opzichte van de achterwand en tenminste een batterij binnen het cilindervormige deel om voeding aan de schakelingsmiddelen te verschaffen.

8. Sonde volgens conclusie 7, waarin de schakelingsmiddelen een 40 gegeven frequentie opwekken voor het aandrijven van het infrarode or- 8401831 y gaan teneinde de juiste werkstand van de sonde aan te geven, en de frequentie verschuiven wanneer de naald het werkstuk contacteert.

9. Sonde volgens conclusie 7, verder voorzien van naast het infrarode afgeeforgaan gemonteerde fotodetectiemiddelen, en middelen voor 5 het verbinden van de fotodetectiemiddelen met de schakelingsmiddelen waardoor voeding van de batterij op selectieve wijze toegevoerd kan worden aan de schakelingsmiddelen bij detectie van een gegeven optisch signaal door de fotodetectiemiddelen.

10. Sonde volgens conclusie 7, verder voorzien van een ringvormig 10 neusstuk dat met schroefdraad op een einde van het huismiddendeel is gemonteerd, een schakeleenheid met een uitstekend orgaan dat in het neusstuk ingevoerd is en wegneembaar daaraan bevestigd is, en een kabel die de schakeleenheid met de schakelingsmiddelen verbindt.

11. Sonde volgens conclusie 7, waarin een aantal cilindervormige 15 batterijen verschuifbaar binnen het cilindervormige deel van het huis is gemonteerd, waarbij een klem van een batterij tegen een geleidend gebied op een orgaan aandrukt dat het ene einde van het cilindervormige deel afsluit, en middelen om het geleidende gebied met de schakelingsmiddelen te verbinden.

12. Sonde volgens conclusie 11, waarin het orgaan een op de ach terwand gemonteerd bord is. ·Ι·Ι·Η··Ι"Ι I 8401831