SE457336B

SE457336B - DEVICE AND PROCEDURES FOR USE OF ENBATTERY DRIVE PROBLEMS IN TOOL MACHINES

Info

Publication number: SE457336B
Application number: SE8403156A
Authority: SE
Inventors: R O Juengel
Original assignee: Gte Valenite Corp
Priority date: 1983-06-14
Filing date: 1984-06-13
Publication date: 1988-12-19
Also published as: BE899915A; CA1237178A; GB2141365B; DE3422181A1; DE3422181C2; GB8411441D0; CH669842A5; NL190956B; IT1209553B; FR2548349B1; IT8421251A0; NL190956C; JPH0649953U; SE8403156D0; SE8403156L; KR900002677B1; JPS6013202A; FR2548349A1; AU2759584A; GB2141365A

Description

457 336 allmänhet är de utformade med ett kontaktstift för kontakt med arbetsstycket och med ett strömkretssystem, som är anordnat att alstra en elektrisk signal vid kontaktstiftets kontakt med detaljen. 457 336 are generally formed with a contact pin for contact with the workpiece and with a circuit system which is arranged to generate an electrical signal at the contact of the contact pin with the part.

En maskin styrande dator kan vara anordnad att beräkna data om detaljens form eller läge utifrån de X-, Y- och Z-koordinater som ger information om sondens läge, när kontaktstiftet avger den elektriska signalen.A machine control computer may be arranged to calculate data on the shape or position of the part based on the X, Y and Z coordinates which provide information on the position of the probe, when the contact pin emits the electrical signal.

Ett problem vid många av dessa anordningar för avkänning medelst sond ligger i själva förfarandet för överföring av signalen från den av sonden avkända kontaktsituationen tillbaka till datorn.A problem with many of these probe sensing devices lies in the actual method of transmitting the signal from the contact situation sensed by the probe back to the computer.

Det är ofta opraktiskt att förlita sig på vanlig ledningsdragning för överföring av signalen, eftersom ledningarna kan hindra maskinens ordinarie drift och arbete.It is often impractical to rely on ordinary wiring to transmit the signal, as the wiring can interfere with the regular operation and operation of the machine.

I patentlitteraturen finns flera sonder beskrivna, vilka är anordnade att användas vid automatiska bearbetningsmaskiner, där sonderna lagras tillfälligt i ett verktygsmagasin och anslutes till och avlägsnas från spindeln med hjälp av en automatisk verktygs- växlare. Representativa exempel på denna typ av sond finns beskrivna i US 4 339 714, US 4 118 871 och i den amerikanska patentansökan 259 257, inlämnad den 30 april 1981.The patent literature describes several probes, which are arranged for use in automatic processing machines, where the probes are temporarily stored in a tool magazine and connected to and removed from the spindle by means of an automatic tool changer. Representative examples of this type of probe are described in U.S. 4,339,714, U.S. 4,118,871 and in U.S. Patent Application 259,257, filed April 30, 1981.

Den i US 4 118 871 visade lösningen är föga tillfreds- ställande, eftersom de radiofrekvenssignaler, som här användes, är känsliga för elektromagnetiska störningar och endast'kan användas inom ett förhållandevis kort överföringsavstånd mellan sonden och en mottagare. Ett av de problem som konstruktionen enligt US 4 339 714 medför, är att sonden måste lägesinställas med stor noggrannhet och att en speciellt konstruerad avkännare är nödvändig på spindelhuvudet för att reaktionskopplingen dem emellan skall fungera korrekt. Den lösning med infraröd överföring som ges i den ovan nämnda US patentansökan är mycket mera fördelaktig. Den kräver emellertid, att sonden under de flesta förhållanden måste vara utrustad med sin egen kraftkälla.The solution shown in US 4 118 871 is unsatisfactory because the radio frequency signals used here are sensitive to electromagnetic interference and can only be used within a relatively short transmission distance between the probe and a receiver. One of the problems caused by the construction according to US 4,339,714 is that the probe must be set with great accuracy and that a specially designed sensor is necessary on the spindle head for the reaction coupling between them to function correctly. The infrared transmission solution provided in the aforementioned U.S. patent application is much more advantageous. However, it requires that the probe in most conditions must be equipped with its own power source.

Det har också föreslagits att använda kontaktsonder vid roterande enheter, såsom svarvar och andra bearbetningsmaskiner.It has also been proposed to use contact probes in rotating units, such as lathes and other processing machines.

Svarvar skiljer sig från andra bearbetningsmaskiner såsom fräsar och 457 336 liknande därigenom, att arbetsstycket roterar istället för verktyget.Lathes differ from other machining machines such as milling cutters and the like in that the workpiece rotates instead of the tool.

-Vid de flesta svarvar monteras verktygs- eller skärhållarna på av- stånd från varandra runt ett revolverhuvud, som selektivt franmatar ett av stålen till arbetsstycket för bearbetning av detta. I allmän- het monteras de verktyg, som är avsedda att bearbeta arbetsstyckenas utsidor i skåror, utformade i revolverhuvudet, medan innerdiameter- verktyg av typ borrstänger och liknande fasthålles i en fattning, som anbringas vid revolverhuvudet.-In most lathes, the tool or cutting holders are mounted at a distance from each other around a turret, which selectively feeds one of the steels to the workpiece for machining it. In general, the tools intended for machining the outsides of the workpieces are mounted in grooves formed in the turret, while inner diameter tools of the type drill rods and the like are held in a socket which is attached to the turret.

De problem som måste lösas vid kontaktsonder, vilka använ- des vid svarvar, skiljer sig något från de problem som förekomer vid bearbetningsmaskiner, även om förfarandet för överföring av sondsig- nalen tillbaka till datorn är detsamma. Ett problem som är unikt för tillämpning vid svarvar är att se i att sonderna förblir fästa vid revolverhuvudet, också när de inte användes, till skillnad från vad fallet är vid bearbetningsmaskiner, där sonderna införes i spindeln, endast när de behöver användas. Följaktligen kan man inte utnyttja själva påsättningen av sonden för aktivering av ett i denna befint- liga elektroniska strömkretssystemet.The problems that must be solved with contact probes, which are used with lathes, differ somewhat from the problems that occur with processing machines, even though the procedure for transmitting the probe signal back to the computer is the same. A problem that is unique for application in lathes is to see that the probes remain attached to the turret, even when not in use, unlike what is the case with processing machines, where the probes are inserted into the spindle only when they need to be used. Consequently, it is not possible to use the actual attachment of the probe to activate an electronic circuit system existing in it.

Vid en tidigare känd kontaktsondteknik för svarvar utnytt- jar man induktiva överföringsmoduler för att överföra sondens signal genom revolverhuvudet till datorn. I detta avseende hänvisas till LP2 Probe System från Renishaw Eletrical Limited. Tyvärr kräver denna teknik avsevärd modifiering av revolverhuvudet, för att systemet skall kunna användas. Följaktligen kan denna lösning på problemet inte utan vidare användas vid förefintliga maskiner dtan att medföra kostnader och maskinstillestånd för anpassning av maskinkonstruktio- nen till systemet.In a previously known contact probe technology for lathes, inductive transmission modules are used to transmit the probe signal through the turret to the computer. In this regard, reference is made to the LP2 Probe System from Renishaw Eletrical Limited. Unfortunately, this technology requires considerable modification of the turret, in order to use the system. Consequently, this solution to the problem cannot be readily used in existing machines without incurring costs and machine downtime for adapting the machine design to the system.

Föreliggande uppfinning har också anknytning, om än mindre direkt, till sådana tidigare teknik som avser trådlös överföring av data vid dimensionsmätningar av det slag som visas i US 3 670 243, US 4 130 941 och i US 4 328 623.The present invention is also related, albeit less directly, to such prior art relating to wireless transmission of data in dimensional measurements of the type shown in US 3,670,243, US 4,130,941 and in US 4,328,623.

Föreliggande uppfinning avser en anordning av ovan angivet slag, som kännetecknas av ett på avstånd beläget huvud med ett blixt- rör för alstring av en ljusblixt med hög intensitet mot sonden, vil- ken omfattar en avkännarkrets för koppling av ström från batteriet till transmittern vid påverkan av ljusblixten. 457 336, Övriga kännetecken på anordningen enligt uppfinningen framgår av kraven 2 - 8.The present invention relates to a device of the above kind, characterized by a remote head with a flash tube for generating a high intensity light flash towards the probe, which comprises a sensor circuit for connecting current from the battery to the transmitter upon actuation. of the flash of light. 457 336, Other features of the device according to the invention appear from claims 2 - 8.

Uppfinningen avser även ett förfarande för användning av en batteridriven sond av ovan angivet slag i en verktygsmaskinanläggning, vilken sond tjänar för avkänning av information om ett arbetsstycke, vilken anordning omfattar en sond med ett hölje monterat på verktygs- maskinen, varjâmte sonden omfattar ett kontaktstift, som utskjuter från dess ena ände, ett batteri och en transmitter för överföring av en sig- nal till en på avstånd belägen mottagare, när kontaktstiftet förskjutes från sitt viloläge i kontakt med ett arbetsstycke.The invention also relates to a method for using a battery-powered probe of the above-mentioned type in a machine tool installation, which probe serves for sensing information about a workpiece, which device comprises a probe with a housing mounted on the machine tool, the probe comprising a contact pin, projecting from one end, a battery and a transmitter for transmitting a signal to a remote receiver, when the contact pin is displaced from its rest position in contact with a workpiece.

Detta förfarande kännetecknas därigenom, att en optisk signal alstras före förutsebar användning av sonden, att signalen avkännes vid sonden och att den avkända signalen användes för att koppla ström från batteriet till elektriska komponenter i sonden under en tidslängd, som är tillräcklig för att sonden skall kunna utföra önskade arbetsmoment på ett arbetsstycke. Övriga kännetecken på förfarandet enligt uppfinningen framgår av kraven 10 och 11.This method is characterized in that an optical signal is generated before the foreseeable use of the probe, that the signal is sensed at the probe and that the sensed signal is used to connect current from the battery to electrical components in the probe for a length of time sufficient for the probe to be able to perform desired work steps on a workpiece. Other features of the method according to the invention appear from claims 10 and 11.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med hänvis- ning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 är en översiktsvy av den omgivning, i vilken ett sondsystem enligt föreliggande uppfinning är avsett att användas tillsamnans med en automatisk verktygsmaskin, fig. 2 är en perspektivvy, som visar användningen av ett sondsystem, vid vilket utnyttjas en teknik enligt en första utföringsform av uppfin- ningen för blixtinitierad påslagning, fig. 3 är en perspektivvy, som visar användning av ett sondsystem, vid vilket utnyttjas en teknik en- ligt en andra utföringsform av uppfinningen för beröringsinitierad på- slagning, fig. 4 är en tvärsnittsvy längs linjen 4-4 i fig. 2 genom en sondkonstruktion enligt en utföringsform av uppfinningen, fig. 5 visar ett tvärsnitt längs linjen 5-5 i fig. 4, fig. 6 är en sprängvy av den i fig. 4 visade sonden, fig. 7 är en perspektivvy av ett blixtlstrål- ningsmottagarhuvud, som användes vid en utföringsform av uppfinningen, fig. 8 visar ett tvärsnitt längs linjen 8-8 i fig. 7, fig. 9 är en planvy ovanifrån av en kopplingspanel, som användes i blixt/mottagar- huvudet enligt fig. 7, fig. 10 visar ett kopplingsdiagram för det i blixt/mottagarhuvudet använda kretssystemet, fig. ll visar ett kopplingsdiagram för kretssystemet som användes vid sonden enligt en 457 336 utföringsform av uppfinningen, vid vilken användes blixtinitierad påslagning och fig. 12 visar ett kopplingsdiagram för strömkrets- systemet i den sond, vid vilken användes beröringsinitierad påslag- ningsteknik.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is an overview view of the environment in which a probe system according to the present invention is intended to be used together with an automatic machine tool, Fig. 2 is a perspective view , showing the use of a probe system using a technique according to a first embodiment of the invention for lightning-initiated switch-on, Fig. 3 is a perspective view showing the use of a probe system using a technique according to a second embodiment. of the invention for touch-initiated switching on, Fig. 4 is a cross-sectional view along the line 4-4 in Fig. 2 through a probe construction according to an embodiment of the invention, Fig. 5 shows a cross-section along the line 5-5 in Fig. 4, Figs. Fig. 6 is an exploded view of the probe shown in Fig. 4; Fig. 7 is a perspective view of a flash radiation receiver head used in an embodiment of the invention; Fig. 8 shows a cross section; Fig. 9 is a plan view from above of a switching panel used in the flash / receiver head of Fig. 7; Fig. 10 shows a circuit diagram of the circuit system used in the flash / receiver head; Fig. 11 shows a circuit diagram of the circuit system used in the probe according to an embodiment of the invention, in which lightning-initiated switch-on is used, and Fig. 12 shows a circuit diagram of the circuit system of the probe in which touch-initiated switch-on technology was used.

Fig.1 visar i förenklad form en typisk verktygsmaskinanlägg- ning, vid vilken föreliggande uppfinning tillämpas, såsom skall be- skrivas i det följande. En numerisk styrd svarv 10 visas i denna ritningsfigur tillsammans med en dator 12 för automatisk styrning av svarvoperationerna av ett arbetsstycke 14 i enlighet med programmera- de instruktioner. Svarven 10 omfattar på vanligt sätt en roterande chuck 16 med backar 18 för fasthållning av arbetsstycket 14. Ett an- tal verktyg 22-24 är monterade på ett revolverhuvud 20 för bearbet- ning av arbetsstyckets 14 innerdiameter (ID). Verktyg för innerdia- meterbearbetning av detta slag har vanligen ett långsträckt skaftpar- ti, som hålles på plats i revolverhuvudet 20 medelst adaptrar 26-28.Fig. 1 shows in simplified form a typical machine tool installation, to which the present invention is applied, as will be described in the following. A numerically controlled lathe 10 is shown in this drawing figure together with a computer 12 for automatically controlling the turning operations of a workpiece 14 in accordance with programmed instructions. The lathe 10 usually comprises a rotating chuck 16 with jaws 18 for holding the workpiece 14. A number of tools 22-24 are mounted on a turret 20 for machining the inner diameter (ID) of the workpiece 14. Tools for inner diameter machining of this kind usually have an elongate shaft portion which is held in place in the turret 20 by means of adapters 26-28.

Enligt föreliggande uppfinning är en sond 30 för avsökning av arbets- stycket monterad vid revolverhuvudet 20 på samma sätt som verktygen 22-24. Enligt detta utförande är sonden 30 fäst vid revolverhuvudet med hjälp av en adapter 32, som är identiskt lik adaptrarna 26-28.According to the present invention, a probe 30 for scanning the workpiece is mounted to the turret 20 in the same manner as the tools 22-24. According to this embodiment, the probe 30 is attached to the turret by means of an adapter 32, which is identical to the adapters 26-28.

På för fackmannen känt sätt är datorn 12 bland annat anordnad att vrida revolverhuvudet 20 för att föra önskat verktyg till dettas respektive arbetsläge och därefter förflytta revolverhuvudet 20, tills verktyget kommer i kontakt med arbetsstycket och utför den önskade bearbetningen av detta. Sonden 30, å andra sidan, användes för avsökning av arbetsstycket 14. Vid det här beskrivna speciella exemplet är sonden 30 av det slag som i industrin är känd som kon- taktsond och fungerar så, att den alstrar en utsignal vid sondkon- taktstiftets kontakt med ytan på arbetsstycket eller annat föremål.In a manner known to those skilled in the art, the computer 12 is arranged, inter alia, to turn the turret 20 to move the desired tool to its respective working position and then move the turret 20, until the tool comes into contact with the workpiece and performs the desired machining thereof. The probe 30, on the other hand, is used to scan the workpiece 14. In the particular example described here, the probe 30 is of the type known in the industry as a contact probe and functions so as to generate an output signal upon contact of the probe contact pin with the surface of the workpiece or other object.

Lämpliga elgoner, sifferomformare och liknande användes för att åstadkomma signaler till datorn 12 för angivande av sondens 30 läge.Suitable electrons, numerical converters and the like are used to provide signals to the computer 12 to indicate the position of the probe 30.

När sålunda signalen från sonden 30 anger att denna har kontakt med arbetsstycket, kan datorn 12 därav erhålla användbar information om arbetsstyckets dimensioner, adekvat lägesinställning i chucken, osv.Thus, when the signal from the probe 30 indicates that it is in contact with the workpiece, the computer 12 can thereby obtain useful information about the dimensions of the workpiece, adequate positioning in the chuck, and so on.

Sonden 30 är försedd med sin egen energikälla i form av batteri för tillförsel av energi till sin signalöverföringströmkrets.The probe 30 is provided with its own energy source in the form of a battery for supplying energy to its signal transmission circuit.

Batterier har tyvärr begränsad livslängd. Det finns därför ett verk- ligt behov för åtgärder, som bevarar batteriets livslängd så länge som möjligt. Detta gäller speciellt vid små sonder som användes vid svarvar och liknande. Små sonder medför även begränsning vad 457 336' avser storleken av de batterier de kan använda, och energisnålhet är därför mycket viktigt.Batteries unfortunately have a limited life. There is therefore a real need for measures that preserve the battery's life as long as possible. This is especially true for small probes used in lathes and the like. Small probes also limit 457 336 'in the size of the batteries they can use, and energy efficiency is therefore very important.

Vid ett utförande av uppfinningen åstadkommes optisk två- vägskonmunikation mellan sonden 30 och ett blixtavgivnings/mottagar- huvud 40. Huvudet 40 är anslutet till datorn 12 via en interface 42.In one embodiment of the invention, two-way optical communication is provided between the probe 30 and a flash emitting / receiving head 40. The head 40 is connected to the computer 12 via an interface 42.

När datorn 12 bestämmer, att det är tid att använda sonden 30 för ett sonderingsförfarande alstrar den en signal över linjen 44 till inter- facen 42, som i sin tur alstrar en styrsignal på ledningen 46, så att huvudet 40 överför en given optisk signal till sonden 30. Enligt en lämplig utföringsform utgöres denna optiska signal av en kort, högin- tensiv infraröd blixt. Blixten avkännes av ett lämpligt avkännarorgan 48 i sonden 30 (se fig. 2). Blixten åstadkommer att avkännarorganet 48 kopplar batteriström till sondens överföringssströmkrets.Sonden 30 svarar lämpligen på blixtsignalen genom att överföra infraröd strål- ning med en given frekvens tillbaka till huvudet 40 via lysdioder (LED) 50-54. Den infraröda strålningen mottas av huvudet 40, som i sin tur matar datorn 12 med en signal via interfacen 42 som anger, att sonden 30 arbetar korrekt och är färdig att utföra sitt avsök- ningsarbete.When the computer 12 determines that it is time to use the probe 30 for a probing process, it generates a signal over line 44 to the interface 42, which in turn generates a control signal on line 46, so that the head 40 transmits a given optical signal to the probe 30. According to a suitable embodiment, this optical signal consists of a short, high-intensity infrared flash. The flash is sensed by a suitable sensor means 48 in the probe 30 (see Fig. 2). The flash causes the sensor means 48 to connect battery power to the probe transmission circuit. The probe 30 suitably responds to the flash signal by transmitting infrared radiation at a given frequency back to the head 40 via LEDs 50-54. The infrared radiation is received by the head 40, which in turn feeds the computer 12 with a signal via the interface 42 indicating that the probe 30 is operating properly and is ready to perform its scanning work.

Datorn 12 åstadkommer därefter revolverhuvudets 20 frammatning av sonden 30, tills kontaktstiftet 56 kommer i kontakt med arbetsstycket 14. Sonden 30 reagerar på kontaktstiftets kontakt med att åstadkomma en omställning i frekvensen av den_infraröda strålning som överföras av lysdioderna 50-54. Frekvensomställningen avkännes av interfacen 42 och vidarebefordras till datorn 12.The computer 12 then causes the turret head 20 to advance the probe 30 until the contact pin 56 contacts the workpiece 14. The probe 30 responds to the contact of the contact pin to effect a change in the frequency of the infrared radiation transmitted by the LEDs 50-54. The frequency changeover is sensed by the interface 42 and forwarded to the computer 12.

Avsökningen av arbetsstycket fortgår på önskat sätt, varvid sonden 30 överför frekvensomställd infraröd strålning till huvudet 40 varje gång kontaktstiftet får kontakt.The scanning of the workpiece continues in the desired manner, the probe 30 transmitting frequency-converted infrared radiation to the head 40 each time the contact pin makes contact.

Sonden 30 är vidare utrustad med tidsstyrda organ som är anordnade att avbryta strönmatningen från batteriet till överförings- strömkretsen efter en förutbestämd tidsperiod. Denna tidsperiod börjar, när batteriström först matas till strömkretsen och återstäl- les varje gång kontaktstiftet har kontakt med arbetsstycket. När så- lunda sonderingsförfarandet avslutats, kommer tidsperioden att gå ut och batteriets strömmatning av överföringsströmkretsen att kopplas 457 336 bort. Följaktligen kommer batteriström endast att användas under perioder med förutsedd sondanvändning. Så snart sonden inte användes, kopplas batteriströmmen av och sålunda sparas energi och därmed förlänges intervallen mellan batteribyten.The probe 30 is further equipped with timed means which are arranged to interrupt the current supply from the battery to the transmission circuit after a predetermined period of time. This time period begins when battery power is first supplied to the circuit and is reset each time the contact pin makes contact with the workpiece. Thus, when the probing procedure is completed, the time period will expire and the battery power supply of the transfer circuit will be disconnected 457 336. Consequently, battery power will only be used during periods of intended probe use. As soon as the probe is not used, the battery current is disconnected and thus energy is saved and thus the intervals between battery changes are extended.

Fig. 3 visar ett alternativt sätt att förlänga batteriets livslängd. Enligt detta utförande inkopplas ström från batteriet först till sondens överföringsströmkrets genom att sondens kontakt- stift 56 vidrör en känd referensyta 60. Referensytan 60 kan utgöras av en fast punkt i maskinen 10, vars läge är känt av datorn 12. Sond- kontakt med ytan 60 medför att batterierna kopplas till sondens över- föringsströmkretskrets och igångsätter överföringen från lysdioderna 50-54 till huvudet 40'. Huvudet 40' är likt det tidigare beskrivna huvudet 40' med undantag för att det inte behöver vara utrustat med något blixtavgivande organ och inte heller behöver sonden 30' ha en fotodetektor 48. För övrigt arbetar konstruktionerna enligt de två utföringsformerna på i huvudsak identiskt sätt. Efter igångsättningen förflyttas sonden till läget för avsökning av arbetsstycket 14, var- vid sonden 30' överför frekvensomställda signaler till huvudet 40', så snart kontaktstiftet fått kontakt. Efter en förutbestämd tidslängd från kontaktstiftets senare kontakttillfälle bortkopplas batterierna från sondens överföringsströmkrets.Fig. 3 shows an alternative way of extending the life of the battery. According to this embodiment, current from the battery is first connected to the probe transfer circuit by the probe contact pin 56 touching a known reference surface 60. The reference surface 60 may be a fixed point in the machine 10, the position of which is known by the computer 12. Probe contact with the surface 60 causes the batteries to be connected to the probe's transfer circuit and initiates the transfer from LEDs 50-54 to head 40 '. The head 40 'is similar to the previously described head 40' except that it need not be equipped with any flash emitting means, nor does the probe 30 'have to have a photodetector 48. Otherwise, the structures according to the two embodiments operate in a substantially identical manner. After start-up, the probe is moved to the position for scanning the workpiece 14, whereby the probe 30 'transmits frequency-switched signals to the head 40', as soon as the contact pin has made contact. After a predetermined period of time from the later contact of the contact pin, the batteries are disconnected from the probe transfer circuit.

Fig. 4-6 visar mera i detalj sondens 30 konstruktion.Figs. 4-6 show in more detail the construction of the probe 30.

Sondhöljet utmärker sig genom sitt i huvudsak konformiga mittparti 70 och bakåtríktade skaft eller cylindriska parti 72 med i förhållande till konpartiet reducerad diameter. Vid det visade utförandet är det cylindriska partiet 72 ihåligt och mäter ca 10 cm i längd med en ytterdiameter på ca 3 cm.The probe housing is characterized by its substantially conical center portion 70 and rearwardly directed shafts or cylindrical portion 72 with a reduced diameter relative to the cone portion. In the embodiment shown, the cylindrical portion 72 is hollow and measures about 10 cm in length with an outer diameter of about 3 cm.

Det cylindriska partiets 72 yttermått är valda för att i stort sett motsvara måtten hos verktygens 22-24 kroppar eller skaft.The outer dimensions of the cylindrical portion 72 are selected to substantially correspond to the dimensions of the bodies or shafts of the tools 22-24.

Sonden 30 kan sålunda användas istället för något av verktygen i revolverhuvudet 20 och fasthålles i adaptern 32 på samma sätt som dessa. Såsom tydligast framgår av fig. 4 kan detta uppnås genom att det cylindriska partiet 72 glidbart införes i en ficka 74, som utfor- mats i adaptern 32, tills den bakre väggen 76 av höljets parti 70 ligger an mot adapterns 32 framsida 78. Genom detta förfarande till- 457 336 försäkras, att kontaktstiftets 56 spets kommer att befinna sig i ett känt läge på avstånd från revolverhuvudet 20. Datorns 20 uppgifter om kontaktstiftets 56 läge under sondavsökningsförfarandet blir sålunda helt tillförlitliga. Andra vanliga anordningar kan naturligtvis användas för att placera kontaktstiftets spets 56 på lämpligt avstånd. Vissa maskinverktygssystem använder exempelvis en ställskruv (ej visad) eller andra organ i det bakre området av fickan 74 för inställning av kontaktstiftets avstånd.The probe 30 can thus be used instead of one of the tools in the turret 20 and is held in the adapter 32 in the same way as these. As most clearly seen in Fig. 4, this can be achieved by slidably inserting the cylindrical portion 72 into a pocket 74 formed in the adapter 32 until the rear wall 76 of the housing portion 70 abuts the front 78. of the adapter 32. 457 336, it is ensured that the tip of the contact pin 56 will be in a known position at a distance from the turret 20. The computer 20's information about the position of the contact pin 56 during the probe scanning procedure will thus be completely reliable. Other common devices can, of course, be used to place the tip 56 of the contact pin at a suitable distance. Some machine tool systems use, for example, an adjusting screw (not shown) or other means in the rear area of the pocket 74 for adjusting the distance of the contact pin.

Det cylindriska partiet 72 tjänar på utmärkt sätt det dubbla syftet att dels bilda utrymme för batteriet, dels fungera som ett lätthanterbart monteringsorgan. Den långsträckta cylindriska for- men hos partiet 72 gör det möjligt att använda cylindriska batterier med lång livslängd av det slag, som liknar vanliga ficklampsbatterier till sin form, för strömnatning av sondens överföringsströmkrets.The cylindrical portion 72 excellently serves the dual purpose of both forming space for the battery and acting as an easy-to-handle mounting means. The elongated cylindrical shape of the portion 72 makes it possible to use long-life cylindrical batteries of the type similar to ordinary flashlight batteries in their shape, for power supply to the probe transmission circuit.

Lämpligen användes två C-cell litiumbatterier 80, 82. Möjligheten att använda cylindriska batterier istället för miniatyrbatterier, ger sonden ytterst lång livslängd till låg kostnad.Preferably, two C-cell lithium batteries 80, 82 are used. The possibility of using cylindrical batteries instead of miniature batteries gives the probe an extremely long service life at a low cost.

Batterierna 80, 82 glidinpassas i partiets 72 inre. En fjäderbelastad hatt 84 pågängas därefter partiets 72 ände, varvid en fjäder 86 pressar den positiva polen eller hankontakten 88 mot en skiva 90. Skivans 90 undersida är försett med ett runt, ledande skikt 92. Skivan 90 är 96 fäst i ett urtag 94, som är utformat på insidan av väggen 76. En isolerad ledning 98 bildar elektrisk anslutning med det ledande skiktet 92 med hjälp av ett plâterat genomgående hål i skivan 90. Ledningens 98 motsatta ände är förbunden med en kopplings- panel 100, som omfattar sondens strömkretssystem. Det elektriska kopplingsschemat för strömkretssystemet kommer att beskrivas längre fram. Kopplingspanelen 100 är i huvudsak cirkulär och har elektriska komponenter monterade på båda sidor. Kopplingspanelen 100 är anbragt i det inre av mittpartiet 70 medelst lämpliga fästorgan 102, som passerar genom klackar 104. Panelen 100 är också utformad med en centralt belägen öppning 106, genom vilken olika ledningar kan passe- ra för att underlätta anslutning till lämpliga ytor på kopplings- panelen 100. 457 336 Fotodetektorn 48 och de med denna förbundna delarna är anbragt i den lutande utsidan 110 av höljets mittparti 70.The batteries 80, 82 are slidably fitted into the interior 72 of the portion. A spring-loaded cap 84 is then applied to the end of the portion 72, a spring 86 pressing the positive pole or male connector 88 against a disc 90. The underside of the disc 90 is provided with a round, conductive layer 92. The disc 90 is 96 attached to a recess 94, which is formed on the inside of the wall 76. An insulated conduit 98 forms an electrical connection to the conductive layer 92 by means of a plated through hole in the disc 90. The opposite end of the conduit 98 is connected to a connector panel 100 which includes the probe circuitry. The electrical wiring diagram for the circuit system will be described later. The coupling panel 100 is substantially circular and has electrical components mounted on both sides. The coupling panel 100 is arranged in the interior of the middle portion 70 by means of suitable fastening means 102, which pass through lugs 104. The panel 100 is also formed with a centrally located opening 106, through which various wires can pass to facilitate connection to suitable surfaces on coupling panel 100. 457 336 The photodetector 48 and the parts connected thereto are arranged in the inclined outside 110 of the central portion 70 of the housing.

Fotodetektorn 48 är i detta speciella, visade exemplet en p-i-n-diod som tillhandahållas av Telefunken under benämningen DPl04.The photodetector 48 in this particular example is a p-i-n diode provided by Telefunken under the name DP104.

Fotodetektorn 48 är inpassad i en försänkt borrning och hålles på plats av en infattningsring 112, i vilken ett fönster upptagits.The photodetector 48 is fitted in a countersunk bore and is held in place by a frame ring 112, in which a window is received.

Mellan ringen 112 och fotodetektorn 48 är inpassade skikt av genomsynlig plast 114, ett infrarödfilterskikt 116 samt en 0-ring 118. Lämpliga fästorgan 120 sammanfogar samtliga dessa komponenter till en enhet, som monteras i den försänkta borrningen. Ledningarna från fotodetektorn 48 passerar genom öppningen 106 och är ansluten till lämpliga punkter på kopplingspanelen 100.Between the ring 112 and the photodetector 48 are fitted layers of transparent plastic 114, an infrared filter layer 116 and an O-ring 118. Suitable fasteners 120 join all of these components into a unit mounted in the countersunk bore. The wires from the photodetector 48 pass through the opening 106 and are connected to suitable points on the switch panel 100.

Lysdioderna 50-54 är anbragta intill fotodetektorn 48.LEDs 50-54 are located next to the photodetector 48.

Lysdioderna 50-54 är inrättade att avge optiska signaler inom det infraröda strålningsbandet, dvs. ljus som normalt inte är synligt för det mänskliga ögat. Lysdioderna 50-54 kan exempelvis omfatta kompo- nenter av det slag som tillhandahålles av TRW, Inc., med beteckningen OP290. Det skall här understrykas, att utförandet av lysdioderna 50-54 och fotodetektorn tillsammans med den lutande utformningen av den sondyta, på vilken de är fästa, samverkar till att ge flera viktiga fördelar. Sålunda kommer att lysdioderna 50-54 anbringats på den lutande ytan 110 på sonden den därav avgivna infrarödstrålningen att riktas framför revolverhuvudet 20 i sådana vinklar som gör det möjligt att mottagarhuvudet 40 att i sina olika lägen.fånga upp strålningen. Sondkonstruktionen gör det möjligt för brukaren att vrida sonden till ett läge, där lysdioderna 50-54 och fotodetektorn 48 i huvudsak är riktade mot huvudet 40. Det är sålunda inte nödvändigt att montera huvudet 40 i ett absolut läge i runmet i förhållande till sonden 30, något som ger systemet stor flexibilitet och användbart vid olika verktygsmaskinsystem. Pålitlig optisk kommunikation mellan sonden 30 och huvudet 40 erhålles på detta sätt, medan samtidigt antalet ljusavgivande organ i sonden 30 minimeras.The LEDs 50-54 are arranged to emit optical signals within the infrared radiation band, i.e. light that is not normally visible to the human eye. The LEDs 50-54 may, for example, comprise components of the type provided by TRW, Inc., designated OP290. It should be emphasized here that the design of the LEDs 50-54 and the photodetector together with the inclined design of the probe surface to which they are attached cooperate to provide several important advantages. Thus, the LEDs 50-54 mounted on the inclined surface 110 of the probe will emit the infrared radiation emitted therefrom in front of the turret 20 at such angles as to enable the receiver head 40 to capture the radiation in its various positions. The probe design allows the user to rotate the probe to a position where the LEDs 50-54 and the photodetector 48 are substantially directed toward the head 40. Thus, it is not necessary to mount the head 40 in an absolute position in the run relative to the probe 30. something that gives the system great flexibility and is useful with different machine tool systems. Reliable optical communication between the probe 30 and the head 40 is obtained in this way, while at the same time the number of light emitting means in the probe 30 is minimized.

Genom det ringa antalet ljusavgivande anordningar hålles energiavtappningen från batterierna på minsta möjliga nivå, vilket ytterligare ökar batteriernas livslängd. 457 336 Som avslutning på monteringen av mittpartiet 70 fästes väggen 76 baktill vid partiet 70 medelst lämpliga fästorgan 122. 0-ringar, såsom ringarna 124 användes lämpligen för att täta det inre av sonden 30 mot de något ogynnsama förhållanden som sonden kan utsättas för när den användes i verktygsmaskinen.Due to the small number of light-emitting devices, the energy draining from the batteries is kept at the lowest possible level, which further increases the life of the batteries. 457 336 To complete the mounting of the center portion 70, the wall 76 is attached to the rear of the portion 70 by suitable fasteners 122. O-rings, such as the rings 124, are suitably used to seal the interior of the probe 30 against the slightly adverse conditions to which the probe may be subjected. used in the machine tool.

En ringformig nosdel 130 är utformad med ett gängat, ut- skjutande parti 132, som är anpassat till gängspår, utformade i en borrning 134 i framsidan av höljets mittparti 70. Även här användes en 0-ring 136 för tätningsändamål. Nosdelen 130 kan göras i olika längder för att öka eller minska relativavståndet till kontakt- stif- tets 55 spets enligt önskan. Tack varje gängingreppet med höljets mittparti 70 kan olika sådana nosdelar användas och utoytas mot andra för användning i olika tillämpningar.An annular nose portion 130 is formed with a threaded, projecting portion 132 which is adapted to threaded grooves formed in a bore 134 in the front of the central portion 70 of the housing. Also here an O-ring 136 is used for sealing purposes. The nose part 130 can be made in different lengths to increase or decrease the relative distance to the tip of the contact pin 55 as desired. Thanks to each threaded engagement with the center portion 70 of the housing, various such nose portions can be used and exchanged for others for use in various applications.

En omkopplingsenhet 140, är avtagbart fäst vid nosdelen 130. Omkopplingsenheten 140 omfattar ett runt, skårat ändparti 142 med en omgivande 0-ring 144, som medelst presspassning är infört i en gång 146 i nosdelen 130. En eller flera stâllskruvar 148, som sträcker sig rätvinkligt genom nosdelen 130 spänner fast omkopplings- enheten 140 på plats. Omkopplingsenheten 140 kan ha flera olika ut- formningar, som är anordnade att öppna eller bryta en eller flera elektriska kontakter i denna, när kontaktstiftet 56 flyttas från sitt viloläge. Givetvis finns flera andra konstruktioner som kan uppfylla detta allmänna ändamål. En lämplig omkopplingskonstruktion visas i detalj i US PS 4 401 945. Den i denna publikation visade konstruk- tionen är utformad med en vickskiva med tre, på lika avstånd från varandra anordnade kulkontakter. Vickskivan är fjäderförspänd så, att kulorna normalt pressas mot tre motsvarande, elektriskt ledande insatselement. De tre paren kulor/insatselement fungerar som ström- ställare (och kommer längre fram att hänvisas till såsom ström- ställare S1-S3) och är kopplade i serie. Vickskivan är förbunden med kontaktstiftet 56. Så snart kontaktstiftet 56 rör sig, intar vick- skivan en lutande ställning och lyfter en av kulkontakterna från den- nas insatselement, varvid den elektriska förbindelsen dem emellan brytes. 457 336 11 De tre strömställarna i enheten 140 är anslutna till strömkretssystemet på panelen 100 via en ledning 150.Ledningens 150 motsatta ände är utformad med en miniatyrkoaxanslutningsklämma 152 eller någon annan lämplig kopplingskläma som passar till klämman vid den andra änden av den utbytbara omkopplingsenheten 140. Såsom fack- mannen på området inser är omkopplingsenheter av detta slag mycket känsliga och kan behöva ersättas. Konstruktionen enligt föreliggande uppfinning gör det möjligt att åstadkomma sådana utbyten mycket lätt och snabbt.A switching unit 140, is removably attached to the nose portion 130. The switching unit 140 comprises a round, notched end portion 142 with a surrounding O-ring 144, which by means of a press fit is inserted into a passage 146 in the nose portion 130. One or more steel screws 148 extending at right angles through the nose part 130 clamps the switching unit 140 in place. The switching unit 140 may have several different designs, which are arranged to open or break one or more electrical contacts therein, when the contact pin 56 is moved from its rest position. Of course, there are several other constructions that can fulfill this general purpose. A suitable switch construction is shown in detail in US PS 4,401,945. The construction shown in this publication is formed with a rocker disk with three ball contacts arranged at equal distances from each other. The tilting disc is spring-biased so that the balls are normally pressed against three corresponding, electrically conductive insert elements. The three pairs of balls / insert elements function as switches (and will later be referred to as switches S1-S3) and are connected in series. The rocker plate is connected to the contact pin 56. As soon as the contact pin 56 moves, the rocker plate assumes an inclined position and lifts one of the ball contacts from its insert element, whereby the electrical connection between them is broken. 457 336 11 The three switches in the unit 140 are connected to the circuit system of the panel 100 via a line 150. The opposite end of the line 150 is formed with a miniature coax connection terminal 152 or some other suitable connection terminal which fits the terminal at the other end of the replaceable switching unit 140. As those skilled in the art will appreciate, switching devices of this type are very sensitive and may need to be replaced. The construction according to the present invention makes it possible to achieve such yields very easily and quickly.

Olika former och storlekar på kontaktstiften kan användas tillsanmans med sonden 30. Istället för det raka kontaktstift 56 som visas på ritningarna kan användas ett kontaktstift, vars spets är förskjuten i förhållande till sondens längsgående storaxel. De olika kontaktstiften kan bytas ut och ersätta varandra vid omkopplingsen- heten 140 och kan fästas vid denna medelst lämpliga fästorgan, exem- pelvis ställskruvar.Different shapes and sizes of the contact pins can be used together with the probe 30. Instead of the straight contact pin 56 shown in the drawings, a contact pin can be used, the tip of which is offset relative to the longitudinal major axis of the probe. The various contact pins can be replaced and replaced by each other at the switching unit 140 and can be fastened to it by means of suitable fastening means, for example adjusting screws.

Den mekaniska uppbyggnaden av blixt/mottagarhuvudet 40 visas tydligast i fig.7-9. Huvudet 40 består av en i huvudsak rek- tangulär kåpa 160 med en öppning 162 utformad i kåpans framsida 164.The mechanical structure of the flash / receiver head 40 is most clearly shown in Figs. 7-9. The head 40 consists of a substantially rectangular housing 160 with an opening 162 formed in the front 164 of the housing.

En eller flera kopplingspaneler 166 är anbragta i det inre av kåpan 160. Kopplingspanelen 166 uppbär olika elektriska komponenter för verkställande av olika i fortsättningen beskrivna funktioner. Två av de viktigaste komponenterna visas på de ovan angivna ritnings- figurerna. De utgöres av ett xenon-blixtrör 168 och en fotodetektor 170. Såsom tidigare omnämnts har blixtröret 168 till uppgift att alstra en ljuspuls med hög intensitet och kort varaktighet för att initiera sonderingsarbetet.Xenon är att föredra, eftersom det alstrar ett ljus som är riktat på infraröd strålning. Enligt en lämplig utfö- ringsform utgöres blixtröret 168 av del BUB 0641, som marknadsföres av Siemens. Detta rör kan alstra en blixt eller ljusimpuls, som varar ca 50 mikrosekunder och har en intensitet på 100 watt/sek. Andra typer av lämpliga ljuskällor kan naturligtvis användas.One or more switch panels 166 are located in the interior of the housing 160. The switch panel 166 carries various electrical components for performing various functions described below. Two of the most important components are shown in the drawing figures given above. They consist of a xenon flash tube 168 and a photodetector 170. As previously mentioned, the flash tube 168 has the task of generating a light pulse of high intensity and short duration to initiate the probing work. Xenon is preferred because it generates a light directed at infra-red radiaton. According to a suitable embodiment, the flash tube 168 consists of part BUB 0641, which is marketed by Siemens. This tube can generate a flash or light pulse, which lasts about 50 microseconds and has an intensity of 100 watts / sec. Other types of suitable light sources can of course be used.

Det är visserligen inte absolut nödvändigt men mycket lämpligt att eliminera det av blixtröret 168 alstrade synliga ljuset, för att undvika att maskinskötaren eller andra, intill verktygs- 457 336 12 maskinen 10 distraheras. För detta ändamåi användes ett infrarödfii- ter 172, som täcker öppningen 162. Infrarödfiitret 172 tjänar tiii att utestänga syniigt ijus men iåter infraröd stråining, aistrad av biixtröret 168, passera.Although it is not absolutely necessary, it is very convenient to eliminate the visible light generated by the flash tube 168, in order to avoid being distracted by the operator or others adjacent to the machine 10. For this purpose, an infrared filter 172 is used, which covers the opening 162. The infrared filter 172 serves to block visible light but allows infrared radiation, emitted by the tube 168, to pass.

Syftet med fotodetektorn 170 är å andra sidan att avkänna infraröd stråining, som överföres av sonden 30. Eniigt det visade ut- förandet utgöres fotodetektorn 170 av en p-i-n-diod och arbetar på ungefär samma sätt som fotodetektorn 48 i sonden 30. En konvex iins 174 användes iämpiigen i öppningen 162 för att koncentrera den infra- röda stråiningen från sonden 30 tiii fotodetektorn 170, som är be- iägen i iinsens 174 fokus. Huvudet 40 omfattar dessutom en genom- syniig frontpiatta 176, som täcker öppningen 162 och på iämpiigt sätt är fäst vid fronten 164 med en packning 178 meiian fronten och piattan. g Fig. 10 visar det strömkretssystem som användes i biixt/mottagarhuvudet 40 eniigt den visade iämpiiga utföringsformen.The purpose of the photodetector 170, on the other hand, is to sense infrared radiation transmitted by the probe 30. According to the embodiment shown, the photodetector 170 is constituted by a pin diode and operates in approximately the same manner as the photodetector 48 in the probe 30. A convex lens 174 is suitably used in the aperture 162 to concentrate the infrared radiation from the probe 30 to the photodetector 170, which is located in the focus of the lens 174. The head 40 further comprises a transparent front plate 176, which covers the opening 162 and is suitably attached to the front 164 with a gasket 178 with the front and the plate. Fig. 10 shows the circuit system used in the bix / receiver head 40 in accordance with the illustrated embodiment shown.

Såsom tidigare nämnts är huvudet 40 koppiat tiii interfacen 42 via en eiier fiera iedningar med samiingsbeteckningen 46.As previously mentioned, the head 40 is connected to the interface 42 via a number of leads of the same designation 46.

En växeiströmssignai på 26 voit iägges på en upptransfor- matorns T1 primäriindning. Energi från transformatorn T1 iagras över kondensatorer C8 och C9, viika i sin tur är koppiade över xenon- -biixttubens 168 positiva och negativa eiektroder. Eniigt det visade utförandet iagrar kondensatorerna C8 och C9 ca 250-300 voit, när de är fuiit iaddade.A 26-volt AC current signal is applied to the primary winding of the up-transformer T1. Energy from the transformer T1 is stored via capacitors C8 and C9, which in turn are coupled over the positive and negative electrodes of the xenon beam tube 168. According to the embodiment shown, capacitors C8 and C9 store about 250-300 voit, when fully charged.

För att röret 168 skaii avge en biixt, aistrar datorn 12 via interfacen 42 en iämpiig signainivå på de "styrning" angivna ied- ningarna så att en iysdiod 171 biir iedande och avger ijus. Lysdioden 171 utgör en dei av ett optiskt avskärmad enhet, som innehåiier en kiseistyrd iikriktare (SCR) 173. Likriktaren 173 är koppiad i serie- krets med primäriindningen hos en transformator T2 och en kondensator C10. Liksom kondensatorerna C8 och C9 iaddas kondensatorn 10 av transformatorn T1. När iysdioden 171 aktiveras, biir iikriktaren 173 iedande och iaddar ur kondensatorn C10 över transformatorns T2 pri- märiindning. Denna iaddning upptransformeras tiii ca. 4.000 voit av transformatorn T2, vars sekundäriindning är ansiuten tiii biixt- 13 457 saa rörets 168 triggerelektrod l75.Triggerelektroden 175 är kapacitivt kopplad till röret 168 och den höga spänningen i röret är tillräck- ligt för att åstadkomma jonisering av gasen i röret. Den joniserade gasen är tillräckligt ledande för att energi från kondensatorerna C8 och C9 skall urladdas över de positiva och negativa elektroderna och bilda en blixt med mycket hög intensitet och kort varaktighet. Efter det att röret 168 avgett blixten komer kondensatorerna att börja återladdas, ända tills ytterligare en blixt igångsätter en styr- signal, vilken matas från interfacen 42.In order for the tube 168 to emit a light, the computer 12 senses via the interface 42 an appropriate signal level on the lines indicated "control" so that a light emitting diode 171 emits and emits light. The LED 171 is a part of an optically shielded unit which contains a chisel-controlled rectifier (SCR) 173. The rectifier 173 is connected in series with the primary winding of a transformer T2 and a capacitor C10. Like capacitors C8 and C9, capacitor 10 is charged by transformer T1. When the light emitting diode 171 is activated, the rectifier 173 conducts and charges from the capacitor C10 across the primary winding of the transformer T2. This charge is transformed into approx. 4,000 voit of the transformer T2, the secondary winding of which is connected to the trigger electrode 175 of the tube 168. The trigger electrode 175 is capacitively connected to the tube 168 and the high voltage in the tube is sufficient to effect ionization of the gas in the tube. The ionized gas is conductive enough that energy from capacitors C8 and C9 is discharged across the positive and negative electrodes to form a flash of very high intensity and short duration. After the tube 168 emits the flash, the capacitors will begin to recharge, until another flash initiates a control signal, which is fed from the interface 42.

Sonden 30 reagerar på blixten genom att överföra den infraröda signalen, som uppfångas av fotodetektorn 170 i huvudet 40.The probe 30 responds to the flash by transmitting the infrared signal captured by the photodetector 170 in the head 40.

Fotodetektorn 170 är kopplad till en avstämd tankkrets, som omfattar en variabel induktansspole L1 och en kondensator C2. Enligt ett speciellt utförande kommer sonden 30 att alstra infraröd strålning som pulseras med en frekvens på ca 150 KHz, tills sondens kontakt- stift komer i kontakt med ett föremål, varvid frekvensen kommer att omställas till ca 138 KHz. Tankkretsen i huvudet 40 avstämmes till ungefärligen genomsnittet för de två frekvenserna, så att huvudets strönkrets kan avkänna endera frekvensen hos sonden men filtrera bort icke-relevanta frekvenser utanför ett förutbestämt område eller band- vidd.The photodetector 170 is connected to a tuned tank circuit which comprises a variable inductor L1 and a capacitor C2. According to a special embodiment, the probe 30 will generate infrared radiation which is pulsed at a frequency of about 150 KHz, until the contact pin of the probe comes into contact with an object, whereby the frequency will be adjusted to about 138 KHz. The tank circuit in the head 40 is tuned to approximately the average of the two frequencies, so that the head string circuit can sense either the frequency of the probe but filter out irrelevant frequencies outside a predetermined range or bandwidth.

Resten av det i fig. 10 visade strömkretssystemet användes för förstärkning av den avkända signalen som överföres från sonden , vilken är kopplad över "uteffekt"-ledningen till interfacen 42. I korta drag använder huvudets förstärkningskrets en fälteffekt- transistor 01, vars höga ineffektimpedans motsvarar den avstämda kretsen för att undvika belastningsproblem. En transistor Q2 i sam- verkan med transistorn Ql förstärker den erhållna signalen och kopp- lar den till en emitterföljarkrets, men användande av en transistor Q3. Den förstärkta signalen kopplas till interfacen 42 över uteffektledningen genom en likströmsfilterkondensator C6 och ett mot- stånd R7, som är kopplat till transistorns Q3 emítter.The rest of the circuit system shown in Fig. 10 is used to amplify the sensed signal transmitted from the probe, which is connected via the "output power" line to the interface 42. Briefly, the head amplification circuit uses a field power transistor 01, the high input impedance of which corresponds to the tuned circuit to avoid load problems. A transistor Q2 in cooperation with the transistor Q1 amplifies the obtained signal and connects it to an emitter follower circuit, but using a transistor Q3. The amplified signal is connected to the interface 42 via the output power line through a direct current filter capacitor C6 and a resistor R7, which is connected to the emitters of the transistor Q3.

Interfacen 42 är försedd med en strömkrets, som är anord- nad att avkänna dessa valda sondsignalfrekvenser och kommer att alst- ra en motsvarande utsignal till datorn 12. En första signal alstras för att ange, att sonden arbetar korrekt och en andra signal alstras, 457 336 . 14 när sondens kontaktstift kommer i kontakt med ett föremål. Lämpliga strömkretssystem för avkänning av frekvensomställning visas i den amerikanska patentansökan 414 734, inlämnad den 3 september 1982. I korthet användes vid detta kretssystem en faslåst slingkrets för att utföra en frekvensomställningsnyckling av de mottagna signalerna och aktivera relän vid avkänning av någon av de valda frekvenserna.The interface 42 is provided with a circuit which is arranged to sense these selected probe signal frequencies and will generate a corresponding output signal to the computer 12. A first signal is generated to indicate that the probe is operating properly and a second signal is generated, 457 336. 14 when the probe contact pin comes in contact with an object. Suitable frequency system sensing circuit systems are disclosed in U.S. Patent Application 414,734, filed September 3, 1982. Briefly, this circuit system uses a phase locked loop to perform a frequency change keying of the received signals and activate relay at sensing the frequency of any of the frequencies.

Emellertid kan många andra metoder för avkänning av sondsignalerna utnyttjas vid föreliggande uppfinning.However, many other methods for sensing the probe signals can be used in the present invention.

Fig. ll är ett elektriskt kopplingsdiagram över det i son- den 30 befintliga strömkretssystemet. En p-n-p-transistor 010 arbetar. som en strömställare för att selektivt ansluta eller bortkoppla strömnatningen från batterierna 80, 82 till de komponenter som använ- des för att alstra infraröd strålning från lysdioderna 50,52 Transistorn 010 befinner sig normalt i icke-ledande tillstånd och därför ingår batterierna 80, 82 inte i någon krets, varför energi inte avtappas från dem. När huvudet 40 emellertid alstrar sin infra- röda blixt leder fotodetektorn 48 ström från batterierna genom induk- tionsspolen Ll0 så länge blixten varar.Fig. 11 is an electrical circuit diagram of the circuit system present in the probe 30. A p-n-p transistor 010 operates. as a switch to selectively connect or disconnect the current from the batteries 80, 82 to the components used to generate infrared radiation from the LEDs 50,52 The transistor 010 is normally in a non-conductive state and therefore the batteries 80, 82 are not included. in any circuit, why energy is not drained from them. However, when the head 40 generates its infrared flash, the photodetector 48 conducts current from the batteries through the induction coil L10 as long as the flash lasts.

Den mycket snabba stigningstiden som är förbunden med ljuspulsen från xenon-blixtröret ger upphov till en unik signal, som mycket lätt kan särskiljas från andra ljuskällor i verktygsmaskinens omgivning. Infrarödfiltret vid huvudet 40 utestänger större delen av det synbara spektrat, så att blixten inte kan ses och irritera perso- ner i närheten. När ljuspulsen med den snabba stigningstiden når fotodetektorn 48 omvandlas den till en elektrisk puls över en induk- tionsspole L10. Spolen LlO tjänar som högpassfilter och utestänger ljuspulser med stabilt tillstånd eller låg frekvens av det slag, som fluoriscerande ljus i området eventuellt alstrar.The very fast rise time associated with the light pulse from the xenon flash tube gives rise to a unique signal, which can be very easily distinguished from other light sources in the vicinity of the machine tool. The infrared filter at the head 40 excludes most of the visible spectrum, so that the flash cannot be seen and irritates nearby people. When the light pulse with the fast rise time reaches the photodetector 48, it is converted into an electrical pulse via an induction coil L10. The coil L10 serves as a high-pass filter and excludes light pulses with a steady state or low frequency of the kind that fluorescent light in the area may generate.

Strömstöten genom fotodetektorn 48 under blixten alstrar ett självsvängningsfenomen i induktansspolen Ll0 på inom tekniken känt sätt. Detta självsvängningsfenomen utgöres i grunden av dämpad oscillering, som varar ca 500 mikrosekunder som reaktion på blixt- ljuspulsen på ca 50 mikrosekunder. Svängningarna från induktansspolen LlO förstärkes och inverteras av en inverteringsförstärkare 200.The current surge through the photodetector 48 below the flash produces a self-oscillating phenomenon in the inductor L10 in a manner known in the art. This self-oscillating phenomenon basically consists of attenuated oscillation, which lasts about 500 microseconds in response to the flash light pulse of about 50 microseconds. The oscillations from the inductor L10 are amplified and inverted by an inverting amplifier 200.

Förstärkarens 200 utsignal anslutes till en transistors Q10 bas. Den momentana självsvängningen i induktioonsspolen Ll, som blixten 457 336 orsakar, ökar förspänningen över transistorns QIO bas och emitter och gör transistorn ledande. Transistorns 010 ledande tillstånd ger strömledning från batterierna 80, 82 till ingångarna hos de kretskom- ponenter som betecknats med +V på ritningarna. När en oscillator 202 matas med ström börjar den mata pulser till en pausräknare 204. Räk- naren 204 återställes för påbörjande av dess pausperiod, dvs. icke verksama period, när blixten mottages från huvudet 40. Detta sker med hjälp av en inverter 206, som inverterar förstärkarens 200 utsig- nal till en positiv signal, som av kondensatorns C20 och motståndets RZDRC-tidkonstant formas till en puls. Denna puls anslutes till räk- narens 204 återställningssignal vid en ELLER-grind 208. Pausräknaren 204 återställes givetvis även så snart sondens kontaktstift 56 får kontakt med ett föremål, vilket återspeglas i att en av strömställar- na S1-S3 öppnar.The output of amplifier 200 is connected to the base of a transistor Q10. The instantaneous self-oscillation of the induction coil L1, which is caused by the flash 457 336, increases the bias voltage across the base and emitter of the transistor Q10 and makes the transistor conductive. The conductive state of the transistor 010 provides current conduction from the batteries 80, 82 to the inputs of the circuit components denoted by + V in the drawings. When an oscillator 202 is supplied with current, it begins to supply pulses to a pause counter 204. The counter 204 is reset to begin its pause period, i.e. inoperative period, when the flash is received from the head 40. This is done by means of an inverter 206, which inverts the output signal of the amplifier 200 into a positive signal, which is formed into a pulse by the capacitor C20 and the RZDRC time constant of the resistor. This pulse is connected to the reset signal of the counter 204 at an OR gate 208. The pause counter 204 is of course also reset as soon as the probe contact pin 56 comes into contact with an object, which is reflected in one of the switches S1-S3 opening.

.Pausräknaren 204 är så utformad, att den kommer att alstra en logisk lågsignal på uteffektledningen 210 så länge som den utför räknearbete, dvs. inte är overksam. Den logiska lågsignalen på led- ningen 210 inverteras av inverteraren 212, som i sin tur genom dioden D20 är förbunden med förstärkarens 200 intag. Förstärkarens 200 uteffekt låses sålunda till ett lågtillstånd, och håller därigenom transistorn Q10 i ledande tillstånd, vilket strömmatar kretsens kom- ponenter ända tills räknaren 204 blir overksam. Räknarens 204 paus- tid är vald med tillräcklig varaktighet för att ge datorn 12 möjlig- het att påbörja det verkliga undersökningsarbetet med kontaktstiftet i kontakt med ett arbetsstycke. I allmänhet är en tidsperiod på någ- ra minuter tillräckligt för detta ändamål. Dverksamhetsperioden kan justeras av en potentiometer P20, som bestämmer svängningsfrekvensen för en tidfördröjningsoscillator 202. Svängningar med högre frekvens från oscillatorn 202 kommer att medföra att räknaren 204 räknar snab- bare och dess paustid följaktligen blir kortare och vice versa. Hur olika tidsförskjutningar kan åstadkommas är för fackmannen väl känt och skall inte här närmare beröras.The pause counter 204 is designed so that it will generate a logic low signal on the output power line 210 as long as it performs counting work, i.e. is not idle. The logic low signal on line 210 is inverted by inverter 212, which in turn is connected through the diode D20 to the input of amplifier 200. The output power of the amplifier 200 is thus locked to a low state, thereby keeping the transistor Q10 in a conducting state, which energizes the components of the circuit until the counter 204 becomes idle. The counter's 204 pause time is selected with sufficient duration to allow the computer 12 to begin the actual survey work with the contact pin in contact with a workpiece. In general, a period of a few minutes is sufficient for this purpose. The operating period can be adjusted by a potentiometer P20, which determines the oscillation frequency of a time delay oscillator 202. Higher frequency oscillations from the oscillator 202 will cause the counter 204 to count faster and consequently its pause time will be shorter and vice versa. How different time shifts can be achieved is well known to those skilled in the art and should not be discussed in more detail here.

En oscillator 220 och en spänningsdelare 222 samverkar för att bestämma den frekvens, med vilken lysdioderna 50-54 överför . sin infraröda strålning tillbaka till huvudet 40. Vanligen använder oscillatorn 220 en kristall 224 med känd resonansfrekvens som huvud- ur. Oscillatorn 220 är anordnad att forma svängningarna från 457 33-6 16 kristallen 224 till en form som är lämplig för alstrande av,klockpul- ser till en vanlig digital spänningsdelare, såsom spänningsdelaren 222. Spänningsdelaren 222 är ett lämpligt organ för omställning av den frekvens, som lysdioderna 50-54 överför, när sondens kontaktstift befinner sig i kontakt med ett föremål. Vid det visade utförandet är spänningsdelaren 222 anordnad att dela 1,8 MHz-pulser från bäroscil- latorn 222 med siffran 12 och sålunda vid sitt uttag åstadkomma sig- nalfrekvenser på ca 140 KHz. Delarens 222 utsignal kopplas till en styrtransistor 012 eller andra lämpliga kretsorgan för att styra lys- dioderna 50-54 med den av spänningsdelarens uteffekt bestämda frek- vensen. Vid det visade exemplet kommer sålunda, när huvudet 40 ini- tierar blixttillslagningsfrekvensen, sonden 30 att svara genom att påbörja överförandet av infraröd strålning med en given frekvens.An oscillator 220 and a voltage divider 222 cooperate to determine the frequency at which the LEDs 50-54 transmit. its infrared radiation back to the head 40. Typically, the oscillator 220 uses a crystal 224 of known resonant frequency as the head clock. The oscillator 220 is arranged to shape the oscillations from the crystal 224 into a shape suitable for generating clock pulses to a conventional digital voltage divider, such as the voltage divider 222. The voltage divider 222 is a suitable means for converting that frequency. which the LEDs 50-54 transmit, when the probe's contact pin is in contact with an object. In the embodiment shown, the voltage divider 222 is arranged to divide 1.8 MHz pulses from the carrier oscillator 222 by the number 12 and thus, at its outlet, produce signal frequencies of about 140 KHz. The output of the divider 222 is coupled to a control transistor 012 or other suitable circuit means for controlling the LEDs 50-54 at the frequency determined by the output power of the voltage divider. Thus, in the example shown, when the head 40 initiates the lightning strike frequency, the probe 30 will respond by initiating the transmission of infrared radiation at a given frequency.

Sondens överföring avkännes av fotodetektorn 170 i huvudet 40, vilket i sin tur matar datorn 12 med en signal med information att sonden 30 arbetar korrekt och är redo att initiera sonderingssekvensen. Om sonden 30 inte svarar på detta sätt kan lämpliga försiktighetsåtgär- der vidtas.The transmission of the probe is sensed by the photodetector 170 in the head 40, which in turn supplies the computer 12 with a signal with information that the probe 30 is operating properly and is ready to initiate the probing sequence. If the probe 30 does not respond in this way, appropriate precautions can be taken.

När sondens kontaktstift 56 komer i kontakt med ett före- mål, kommer en av de tre strömställarna S1-S3 i sondenheten 140 att öppna. Då en av strömställarna S-S3 öppnar sker två saker. För det första återställes pausräknaren 204 till början av sin overksamhets- period. För det andra åstadkommas en omställning i den frekvens som överföres av lysdioderna 50-54. Detta kan ske på många olika sätt.When the probe contact pin 56 comes into contact with an object, one of the three switches S1-S3 in the probe unit 140 will open. When one of the switches S-S3 opens, two things happen. First, the pause counter 204 is reset to the beginning of its period of inactivity. Second, a change in the frequency transmitted by the LEDs 50-54 is effected. This can happen in many different ways.

Enligt ett lämpligt utförande åstadkommer öppnandet av en av ström- ställarna S1-S3 att en komparator 228 intar högläge. Komparatorns 228 uteffekt är kopplad till räknarens 204 återställningsinsignal via ELLER-grinden 208 och åstadkonmer sålunda återställning av räknaren.According to a suitable embodiment, the opening of one of the switches S1-S3 causes a comparator 228 to assume a high position. The output power of the comparator 228 is coupled to the reset input signal of the counter 204 via the OR gate 208 and thus resets the counter.

Dessutom är komparatorns 228 utsignal kopplad till en frekvensom- ställningsnycklingsingång till spänningsdelaren 222 över ledningen 229 för att denna skall dela klockpulserna från oscillatorn 220 med ett annat tal, i detta fall med 13.Utsignalerna från spänningsdela- ren 222 ändras därigenom till en frekvens på ca 138 KHz. Sålunda om- ställes frekvensen hos den av lysdioderna 50-54 överförda infrarö- da strålningen i jämförelse med den frekvens som överfördes, när sonden ursprungligen inkopplades. 457 336 17 Omställningen av frekvensen avkännes av fotodetektorn 170 och över- föres till datorn 12 för att ange kontaktstiftskontakt med ett före- mål, vanligen ytan på ett arbetsstycke. Genom att datorn 12 känner till kontaktstiftets 56 läge, när denna signal mottas, kan den exakt beräkna arbetsstyckets dimensioner eller erhålla annan nyttig infor- mation om detta.In addition, the output signal of the comparator 228 is coupled to a frequency change key input to the voltage divider 222 across line 229 so that it divides the clock pulses from the oscillator 220 by another number, in this case by 13. The output signals from the voltage divider 222 are thereby changed to a frequency of approx. 138 KHz. Thus, the frequency of the infrared radiation transmitted by the LEDs 50-54 is adjusted in comparison with the frequency transmitted when the probe was originally switched on. 457 336 17 The frequency change is sensed by the photodetector 170 and transmitted to the computer 12 to indicate pin contact with an object, usually the surface of a workpiece. Because the computer 12 knows the position of the contact pin 56, when this signal is received, it can accurately calculate the dimensions of the workpiece or obtain other useful information about it.

Datorn 12 kan åstadkomma förflyttning av sonden 30 till kontakt med andra ytor på arbetsstycket varje gång sonden svarar med omställning av den infraröda strålning, som överföres från sonden.The computer 12 can cause the probe 30 to move into contact with other surfaces of the workpiece each time the probe responds by diverting the infrared radiation transmitted from the probe.

Pausräknarens 201 overksama period är så vald, att den är lägre än den tid som skulle ha förflutit mellan kontaktstiftstillfällen. När sonderingsförfarandet är avslutat, kan datorn 12 fortsätta med andra bearbetningsoperationer enligt önskan. Ytterligare signaler för att stänga av sonden behövs inte, eftersom ström från batterierna automa- tiskt kommer att bortkopplas, så snart räknaren 204 gör paus. I detta fall kommer dess utgångsledning 210 inte att leda ström, vilket till slut skulle få till effekt negativ förspänning över transistorns QIO bas-emitter. Härigenom blir transistorn 010 icke-ledande. På detta sätt blir det enda uttaget från batteriet 80, 82 den läckström som orsakas av halvledarna och fotodetektorns 48 fotoström. Denna ström kan vanligen vara mycket svag, ofta mindre än 300 mikroampere. Mer- parten av de energikrävande komponenterna är sålunda bortkopplade från batterimatningen tills de verkligen behövs för sondens förvänta- de behov. Lämpligen är dessa komponenter framställda med CMOS-halv- ledarteknik för att ytterligare reducera avtappning från batterierna vid användning.The inactive period of the pause counter 201 is so selected that it is lower than the time that would have elapsed between contact pin occasions. When the probing process is completed, the computer 12 can proceed with other processing operations as desired. Additional signals to turn off the probe are not needed, as power from the batteries will be automatically disconnected as soon as the counter 204 pauses. In this case, its output line 210 will not conduct current, which would eventually result in negative bias across the transistor QIO base emitter. As a result, the transistor 010 becomes non-conductive. In this way, the only outlet from the battery 80, 82 becomes the leakage current caused by the semiconductors and the photocurrent of the photodetector 48. This current can usually be very weak, often less than 300 microamperes. Most of the energy-intensive components are thus disconnected from the battery supply until they are really needed for the probe's expected needs. Conveniently, these components are manufactured using CMOS semiconductor technology to further reduce battery drain during use.

Oscillatorn 220 kan exempelvis utgöras av en från National Semiconductor marknadsförd kristallstyrd transistor, benämnd kompo- nent nr. ZN2222, spänningsdelaren 222 en från sanma firma tillhanda- hållen komponent benämnd LM4526, tidsförskjutningsoscillatorn 202 kan utgöras av den ena hälften av en integrerad krets benämnd LM 29083, också från National Semiconductor, och pausräknaren 204 av en under beteckningen LM 4040 av National Semiconductor marknadsförd detalj.The oscillator 220 may, for example, consist of a crystal-controlled transistor marketed by National Semiconductor, called component no. ZN2222, the voltage divider 222 a component provided by the same company called LM4526, the time shift oscillator 202 may be one half of an integrated circuit called LM 29083, also from National Semiconductor, and the pause counter 204 of a LM 4040 marketed under the designation .

Den i anslutning till fig. 3 tidigare beskrivna medelst beröring initierade tillslagningen kan användas som ett alternativ till den i avsnittet III ovan beskrivna blixt-initierade till- slagningstekniken. Båda teknikerna har samma övergripande syfte, 457 336 18 nämligen att förlänga batteriernas livslängd. Till stora delar är sondens konstruktion och strömkretssystemen för båda teknikerna identiska. Ett kopplingsdiagram för sondens strömkretssystem vid beröringsinitierad tillslagning visas i fig. 12. Strömkretssystemet liknar det i fig. 11 visade och gemensanma hänvisningsbeteckningar kommer i fortsättningen att användas för gemensamma komponenter.The switch-on initiation previously described in connection with Fig. 3 can be used as an alternative to the lightning-initiated switch-on technique described in Section III above. Both techniques have the same overall purpose, namely to extend the life of the batteries. To a large extent, the design of the probe and the circuit systems for both technologies are identical. A circuit diagram of the probe circuit system at touch-initiated switching on is shown in Fig. 12. The circuit system is similar to that shown in Fig. 11 and common reference numerals will henceforth be used for common components.

Vid jämförelse mellan de två kopplingsscheman framgår att den största skillnaden ligger i eliminering av fotodetektorn 48 och den med denna förbundna induktansspolen Ll0 till förmån för ett mot- stånd R50 och en kondensator C50. Kretsen avviker också därigenom, att den omfattar en ledning 231, som är ansluten mellan sondström- ställarna S1-S3 och anslutningspunkten N1, som är kopplad till invertförstärkarens 200 ingång. Transistorn 010 hålles i icke-ledande tillstånd, tills den av strömställarna S1-S3 öppnar som en följd av kontaktstiftets 56 kontakt med referensytan 60 (fig. 3). Detta är en följd av att strömställarna S1-S3 håller ingången till förstärkaren 200 i huvudsak jordad, så länge de är slutna, dvs. när sondens kon- taktstift inte har kontakt. Så snart kontaktstiftet 56 komer i kontakt med referensytan 60, öppnar emellertid en av strömställarna S1-S3 och medför, att kondensatorn C50 börjar laddas. Lämpligen väljes motståndens R50 och Rl8 liksom kondensatorns C50 värden så, att en RC-tidkonstant åstadkommas som fördröjer den tidpunkt, vid vilken kondensatorn C50 laddas till en potential, som är tillräcklig för att tända transistorn QIO efter att ha inverterats.av för- stärkaren 200. Detta fordrar, att datorn 12 håller sondkontakt- stiftet 56 mot referensytan 60 under en bestämd tidsperiod, exempel- vis under ca en sekund. Detta förfarande konmer att tillförsäkra att oavsiktlig beröring eller slag mot sondkontakt stiftet eller andra yttre faktorer, såsom elektriska störningar, inte kommer att av miss- tag utlösa aktivering av sonden.A comparison between the two circuit diagrams shows that the biggest difference lies in the elimination of the photodetector 48 and the inductor L10 connected to it in favor of a resistor R50 and a capacitor C50. The circuit also differs in that it comprises a line 231, which is connected between the probe switches S1-S3 and the connection point N1, which is connected to the input of the inverting amplifier 200. Transistor 010 is kept in a non-conductive state until it opens by the switches S1-S3 as a result of the contact of the contact pin 56 with the reference surface 60 (Fig. 3). This is due to the fact that the switches S1-S3 keep the input of the amplifier 200 substantially grounded, as long as they are closed, i.e. when the probe contact pin does not have contact. However, as soon as the contact pin 56 comes into contact with the reference surface 60, one of the switches S1-S3 opens and causes the capacitor C50 to start charging. Conveniently, the values of resistors R50 and R1 as well as capacitors C50 are selected so as to provide an RC time constant which delays the time at which capacitor C50 is charged to a potential sufficient to turn on transistor Q10 after being inverted by amplifier 200. This requires the computer 12 to hold the probe contact pin 56 against the reference surface 60 for a specified period of time, for example for about one second. This procedure will ensure that inadvertent contact or impact with the probe contact pin or other external factors, such as electrical disturbances, will not inadvertently trigger activation of the probe.

Så snart kondensatorn C50 har laddats tillräckligt komer transistorn Q10 att slås till och mata ström från batterierna 80, 82 till sondens överföringskomponenter. Räknaren 204 kommer att åter- ställas och mata sin utsignal över ledningen 210 för att hålla transistorn Q10 i dennas ledande tillstånd. Enligt det visade utfö- randet kommer spänningsdelaren att till en början alstra den lägre 457 336 19 av de två frekvenserna på grund av komparatorns 228 utlösning, medan sondkontaktstiftet 56 har kontakt med referensytan. Datorn 12 kan emellertid programmeras på lämpligt sätt för att behandla denna inledande sondsignal som ett tecken på att sonden är korrekt inkopplad och är färdig att fortsätta avsökningen av arbetsstycket.Once the capacitor C50 has been sufficiently charged, the transistor Q10 will turn on and supply power from the batteries 80, 82 to the transmission components of the probe. The counter 204 will reset and supply its output signal over the line 210 to keep the transistor Q10 in its conducting state. According to the embodiment shown, the voltage divider will initially generate the lower 457 336 19 of the two frequencies due to the tripping of the comparator 228, while the probe contact pin 56 is in contact with the reference surface. However, the computer 12 may be suitably programmed to process this initial probe signal as a sign that the probe is properly connected and ready to continue scanning the workpiece.

Datorn 12, som vet att sonden 30' arbetar korrekt, går därefter vidare till att granska arbetsstycket med kontaktstiftet 56 i kontakt med de olika ytorna på arbetsstycket. Så snart kontakt- stiftet 56 flyttats bort från referensytan 60 slutes strömställarna S1-S3, vilket medför att spänningsdelaren 222 driver lysdioderna 50-54 med den andra frekvensen. Så snart kontaktstiftet vidrör en yta på arbetsstycket, öppnar en av strömställarna S1-S3 och utlöser åter komparatorn 228. Detta medför återställning av räknaren 204. Utlös- ning av komparatorn 228 åstadkomer också en utsignal över ledningen 229 till spänningsdelaren 222, varvid dennas utsignal och därför lys- diodernas 50-56 utsignal ändrar frekvens. Detta förfarande fortgår, till dess att avkänningen av arbetsstycket är avslutad, varvid batterimatningen automatiskt bortkopplas från sondens strömkrets- system, så snart räknaren 204 intar paustillstånd.The computer 12, which knows that the probe 30 'is operating properly, then proceeds to inspect the workpiece with the contact pin 56 in contact with the various surfaces of the workpiece. As soon as the contact pin 56 has been moved away from the reference surface 60, the switches S1-S3 close, which causes the voltage divider 222 to drive the LEDs 50-54 at the second frequency. As soon as the contact pin touches a surface of the workpiece, one of the switches S1-S3 opens and triggers the comparator 228. This causes the counter 204 to be reset. Triggering of the comparator 228 also provides an output signal over the line 229 to the voltage divider 222, the output signal and therefore the 50-56 output of the LEDs changes frequency. This procedure continues until the sensing of the workpiece is completed, whereby the battery supply is automatically disconnected from the probe circuit system as soon as the counter 204 enters pause mode.

Det torde av ovanstående beskrivning för fackmannen klart framgå, att uppfinningen innebär flera betydande framsteg vid avsök- ning av arbetsstycken medelst sond. Olika utföringsformer har be- skrivits men dessa skall på intet sätt anses vara begränsande för uppfinningen och något försök att beskriva olika möjliga alternativ eller modifikationer har inte gjorts, då dessa torde framgå av be- skrivningen, efterföljande krav och bifogade ritningar. Sålunda kan givetvis den blixtinitierade resp. beröringsinitierade tekniken an- vändas tillsanmans med sonder av annat slag än den som visas och beskrivits här såsom exempel. De visade och beskrivna utföringsfor~ merna utgör sålunda endast lämpliga exempel och olika ändringar och modifikationer är möjliga inom ramen för efterföljande patentkrav.It should be clear from the above description to those skilled in the art that the invention involves several significant advances in scanning workpieces by means of a probe. Various embodiments have been described, but these should in no way be considered to be limiting of the invention and no attempt has been made to describe various possible alternatives or modifications, as these should appear from the description, the following claims and the accompanying drawings. Thus, of course, the lightning-initiated resp. touch-initiated technology is used in conjunction with probes of a different type than the one shown and described here as examples. The embodiments shown and described are thus only suitable examples and various changes and modifications are possible within the scope of the appended claims.

Claims

457 336 20 P A T E N T K R A V

Device for probes for use in a machine tool (10) for sensing information about a workpiece (14), which device comprises a probe (30) with a housing mounted on the machine tool (10), and the probe comprises a contact pin (56) projecting from one end, a battery (80, 82) and a transmitter for transmitting a signal to a remote receiver (40), when the contact pin (56) is displaced from its rest position in contact with a workpiece (14) , characterized by a remote head (40) with a flash tube (168) for generating a high intensity light flash towards the probe (30), which comprises a sensor circuit (48, 1010, 200, Q10) for connecting current from the battery (80, 82) of the transmitter (50, 54, 224, 220, 222, 012) under the influence of the light flash.

Device according to claim 1, characterized in that the head (40) comprises an infrared optical filter (172) for blocking visible light from the flash tube (168).

Device according to claim 1, characterized in that the sensor circuit comprises a photodetector (48), the electrical properties of which can be actuated by the light, and the sensor circuit also comprises an electric filter (L10), arranged to make the sensor circuit actuable by the light flash. , but to make the sensor circuit substantially unaffected by other light sources, which may be located in the area of the probe.

Device according to claim 3, characterized in that the electric filter comprises an inductance coil (L10), which is connected to the photodetector (48) and the battery (80, 82) for generating a light signal with a given amplitude by actuation. of the flash of light.

Device according to claim 1, characterized in that the probe (30) further comprises a timer (204), which is arranged to interrupt the power supply from the battery (80, 82) to the transmitter (50-54, 224, 220, 222, 012) after a certain period of time has elapsed, unless the contact pin (56) has been displaced. 457 336 21

Device according to claim 4, characterized in that the flash tube (168) is mounted in a container with an opening (162), an infrared filter (172) covering the opening, a photo sensor (170) for receiving optical signals transmitted from the probe (30), and a lens (174) for focusing optical signals from the probe on the photodetector (170).

Device according to claim 1, characterized in that the transmitter (224, 220, 222, 012) is arranged to drive one or more infrared light emitting diodes (50, 54) at a first frequency, when battery current is first applied and to change the frequency, when the contact pin comes into contact with the workpiece.

Device according to claim 1, characterized in that the flash tube consists of a xenon flash tube, which is arranged to generate a light pulse, which has a length of about 50 microseconds with an intensity of about 100 watts / second.

A method of using a battery-powered probe according to claim 1 in a machine tool installation, which probe serves for sensing information about a workpiece (14), which device comprises a probe (30) with a housing mounted on the machine tool (10), and the probe comprises a contact pin (56) projecting from one end thereof, a battery (80, 82) and a transmitter for transmitting a signal to a remote receiver (40) when the contact pin (56) is displaced from its rest position in contact with a workpiece (14), characterized in that an optical signal is generated before the foreseeable use of the probe, that the signal is sensed at the probe and that the sensed signal is used to connect current from the battery to electrical components in the probe for a period of time which is sufficient for the probe to be able to perform the desired work steps on a workpiece.

10. A method according to claim 9, characterized in that an optical signal of a given frequency is transmitted from the probe when current from the battery is initially supplied to the components of the circuit system, and that the frequency of said transmitted optical signal is switched upon contact of the probe with the workpiece.

A method according to claim 9, characterized in that the current supply from the battery to the components of the circuit system is interrupted after a predetermined length of time from the sensing of the optical signal or the probe's contact with the workpiece.