WO2011009519A1 - Vorrichtung zur montage eines messtasters - Google Patents
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- H01F7/0231—Magnetic circuits with PM for power or force generation
- H01F7/0252—PM holding devices
Definitions
- the invention relates to a signal transmission unit according to the preamble of claim 1 and to a signal transmission system according to the preamble of claim 5.
- Signal transmission units, z. B. in the form of a probe with a transmitting and receiving device are regularly using screws on a machine table on a
- Machine tool attached to perform measurements and wirelessly transmit a switching signal using the transmitting and receiving device.
- the invention is based on the object, the attachment of a signal transmission unit, for. B. a probe with transmitting and receiving device on a machine table a
- the invention is first of a
- An essential aspect of the invention lies in the fact that the adapter means for a repeatable positioning of the signal transmission unit on the machine tool and for providing a predetermined holding force to a
- Machine tool are designed by means of magnets.
- magnets for. B. permanent magnets to make a quick positioning, which nevertheless provides a sufficient predetermined holding force for the signal transmission unit.
- the signal transmission unit is manually at a designated location, eg. B. attached to the machine table of a machine tool and is thus ready for use without further calibration for a measurement process.
- the magnetic means, for. B. in the form of permanent magnets can in the adapter means on the signal transmission unit
- the adapter means are mechanical
- Positioning means in the form of depressions and / or increases include.
- three foot-like elevations are provided for setting in matching wells on a machine tool.
- a centering pin arranged asymmetrically, in particular for positioning elevations, can be provided in order to ensure an always clear positioning in relation to the
- the mechanical elements are preferably designed so that after a single calibration a repeatable
- Magnetic means are preferably designed so that a
- Signal transmission unit is equipped as a probe with transmitting and / or receiving means.
- the signal transmission is preferably wireless.
- Probe can be activated with a "start signal”.
- Another essential aspect of the invention relates to a signal transmission system consisting of a just
- the essential aspect in the signal transmission system is that the adapter means and the receiving means for a repeatable positioning of the signal transmission unit are designed on the machine tool and the provision of a predetermined holding force of the signal transmission unit on the machine tool by means of magnetic means.
- the magnetic means are preferably at the
- Magnetic means on the signal transmission unit can be avoided that to an undesirable extent to the
- Magnetic chips are deposited a workpiece machining.
- the receiving means comprise mechanical
- Recesses provided so that no upstanding elements, in particular on a machine table are present, which hinder workpiece positioning and / or machining
- the receiving means comprise a holding plate, which is suitable for attachment to a
- Machine table is provided a machine tool and which is designed to, the adapter means to
- the holding plate has anchoring means for attachment to z. B. grooves of a machine table.
- the holding means can thereby z. B. are screwed.
- the probe 1 has a housing 3 with a measuring mechanism (not shown) and a probe 4. Furthermore, a base 5 is formed on the housing 3, with a
- Positioning surface 6 On the positioning surface 6 are three foot elements 7, whose ends are hemispherical. Matching to the foot elements 7 3 recesses 9 are provided in a surface 8 of the machine table, their position and dimensions or shape on the foot elements. 7
- Machine table 2 is possible.
- a positioning pin 10 is additionally provided on the positioning surface 6, which in a matching opening 11 in the
- Positioning and removing the probe 1 after the measurement has been changed can be done manually or any tool and any calibration procedure. Once the meter is attached, you can start a measurement.
- Switching signals can be through a transmitting device (not shown), preferably in the upper region of the housing
- a bidirectional communication is possible, which requires a transmitting and receiving device in the probe 1.
- the positioning surface 6 only elevations and formed on the machine table 2 only depressions to the inventive
- Recesses in the surface of the machine table are in no way disturbing for a positioning of a
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Abstract
Es wird eine Signalübertragungseinheit (1) mit Adaptermitteln (7) zur Anbringung an einer Werkzeugmaschine vorgeschlagen. Erfindungsgemäß sind die Adaptermittel (5, 6, 7, 10, 12) für eine wiederholgenaue Positionierung der Signalübertragungseinheit (1) an der Werkzeugmaschine und für eine Bereitstellung einer vorgesehenen Haltekraft an einer Werkzeugmaschine mittels Magneten ausgelegt. Des Weiteren wird ein Signalübertragungssystem vorgeschlagen.
Description
VORRICHTUNG ZUR MONTAGE EINES MESSTASTERS
Die Erfindung betrifft eine Signalübertragungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Signalübertragungssystem nach dem Obergriff des Anspruchs 5.
Stand der Technik:
Signalübertragungseinheiten, z. B. in Form eines Messtasters mit einer Sende- und Empfangseinrichtung werden regelmäßig mittels Schrauben an einem Maschinentisch an einer
Werkzeugmaschine befestigt, um Messungen auszuführen und ein Schaltsignal mit Hilfe der Sende- und Empfangseinrichtung kabellos zu übermitteln.
Nach jedem Montieren des Messtasters an einem Maschinentisch ist es erforderlich, den Messtaster zu kalibrieren.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anbringung einer Signalübertragungseinheit, z. B. eines Messtasters mit Sende- und Empfangseinrichtung an einem Maschinentisch einer
Werkzeugmaschine zu erleichtern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie des Anspruchs 6 gelöst.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung geht zunächst von einer
Signalübertragungseinheit mit Adaptermitteln zur Anbringung einer Werkzeugmaschine aus.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt nun darin, dass die Adaptermittel für eine wiederholgenaue Positionierung der Signalübertragungseinheit an der Werkzeugmaschine und für eine Bereitstellung einer vorgegebenen Haltekraft an einer
Werkzeugmaschine mittels Magneten ausgelegt sind.
Diese Vorgehensweise hat zunächst den Vorteil, dass durch die Wiederholgenauigkeit der Positionierung eine Kalibrierung eines Messtasters nach dessen Anbringung an z. B. einem
Maschinentisch einer Werkzeugmaschine nur einmalig
erforderlich ist. Dadurch verkürzt sich ein Messzyklus, wodurch Zeit eingespart und für eine eigentliche
Werkstückbearbeitung genutzt werden kann.
Darüber hinaus ist es möglich, durch den Einsatz von Magneten, z. B. Dauermagneten eine schnelle Positionierung vorzunehmen, die dennoch eine ausreichende vorgegebene Haltekraft für die Signalübertragungseinheit zur Verfügung stellt.
Im einfachsten Fall wird die Signalübertragungseinheit manuell an einer dafür vorgesehenen Stelle, z. B. am Maschinentisch einer Werkzeugmaschine angesetzt und ist damit ohne weitere Kalibrierung für einen Messvorgang einsatzbereit.
Eine Anbringung kann damit völlig werkzeuglos erfolgen.
Darüber hinaus sind gesonderte Aktoren für z. B. eine Klemmung nicht erforderlich.
Die Magnetmittel, z. B. in Form von Dauermagneten können in den Adaptermitteln an der Signalübertragungseinheit
untergebracht sein.
Für eine einfache wiederholgenaue Positionierung ist es bevorzugt, wenn die Adaptermittel mechanische
Positioniermittel in Form von Vertiefungen und/oder Erhöhungen umfassen. Beispielsweise sind drei fußartige Erhebungen vorgesehen, für das Einstellen in passende Vertiefungen an einer Werkzeugmaschine .
Zusätzlich kann ein insbesondere zu Positioniererhebungen asymmetrisch angeordneter Zentrierstift vorgesehen sein, um eine immer eindeutige Positionierung in Bezug zu der
vorgesehenen Positionierstelle zu erhalten.
Die mechanischen Elemente sind vorzugsweise so ausgelegt, dass nach einer einmaligen Kalibrierung eine wiederholgenaue
Positionierung von 50 μm, insbesondere besser 20 μm oder von < 10 μm möglich ist.
Magnetmittel sind vorzugsweise so ausgelegt, dass eine
ausreichende Haltekraft gewährleistet werden kann, jedoch die Haltekraft nicht so groß ist, dass ein manuelles Entfernen nach einem Positioniervorgang einen unpraktikablen großen Kraftaufwand erfordert.
Im Weiteren ist es bevorzugt, wenn die
Signalübertragungseinheit als Messtaster mit Sende- und/oder Empfangsmittel ausgestattet ist. Die Signalübertragung erfolgt vorzugsweise kabellos.
Damit lassen sich einerseits Messsignale des Messtasters z. B. an eine Basisstation übertragen. Andererseits kann der
Messtaster mit einem "Startsignal" aktiviert werden.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung betrifft ein Signalübertragungssystem bestehend aus einer soeben
beschriebenen Signalübertragungseinheit sowie Aufnahmemittel für die Aufnahme der Adaptermittel an einer Werkzeugmaschine. Der wesentliche Aspekt bei dem Signalübertragungssystem liegt darin, dass die Adaptermittel und die Aufnahmemittel für eine wiederholgenaue Positionierung der Signalübertragungseinheit
an der Werkzeugmaschine und die Bereitstellung einer vorgegebenen Haltekraft der Signalübertragungseinheit an der Werkzeugmaschine mittels Magnetmittel ausgelegt sind.
Die Magnetmittel sind vorzugsweise an der
Signalübertragungseinheit angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, eine Anbringung an vorgegebener Stelle an der
Werkzeugmaschine vorzunehmen bzw. sowohl an der
Signalübertragungseinheit als auch an der Werkzeugmaschine Magnetmittel vorzusehen. Durch die Anbringung von
Magnetmitteln an der Signalübertragungseinheit kann vermieden werden, dass in einem unerwünschten Ausmaß an den
Magnetmitteln Späne einer Werkstückbearbeitung abgelagert werden.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Aufnahmemittel mechanische
Positionierungsmittel in Form von Erhebungen und/oder
Vertiefungen, die auf die Adaptermittel abgestimmt sind.
Vorzugsweise sind an der Werkzeugmaschine lediglich
Vertiefungen vorgesehen, so dass keine hochstehenden Elemente, insbesondere an einem Maschinentisch vorhanden sind, die eine Werkstückpositionierung und/oder Bearbeitung behindern
könnten .
In diesem Fall ist es bevorzugt, wenn in entsprechende
Vertiefungen an z. B. einem Werkzeugtisch einer
Werkzeugmaschine passende Erhebungen der Adaptermittel
eingreifen, um eine kalibrierungsfreie wiederholgenaue
Positionierung der Signalübertragungseinheit zu erreichen.
Im Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Aufnahmemittel eine Halteplatte umfassen, die für eine Anbringung an einem
Maschinentisch einer Werkzeugmaschine vorgesehen ist und welche dazu ausgelegt ist, daran die Adaptermittel zu
befestigen. Auf diese Weise ist es möglich, eine
Werkzeugmaschine leicht mit den mechanischen Merkmalen
auszustatten, die erforderlich sind, um die Adaptermittel positionsgenau und wiederholgenau anbringen zu können.
Damit können an bestehenden Werkzeugmaschinen durch Nachrüsten die Voraussetzungen geschaffen werden, um eine
erfindungsgemäße Positionierung einer
Signalübertragungseinheit zu ermöglichen.
Beispielsweise besitzt die Halteplatte Verankerungsmittel für die Anbringung an z. B. Nuten eines Maschinentisches. Die Haltemittel können dadurch z. B. angeschraubt werden. Nach einer einmaligen Kalibrierung der Halteplatte in Bezug auf die Signalübertragungseinheit ist es dann nicht mehr erforderlich, dass beim Entfernen und Wiederpositionieren der
Signalübertragungseinheit eine Kalibrierung durchgeführt werden muss.
Damit wird insbesondere, wenn die Signalübertragungseinheit als Messtaster ausgebildet ist, eine vereinfachte und
verkürzte Messung ermöglicht, was sich bei einer dadurch möglichen erhöhten Maschinenlaufzeit kostenmindernd auswirken kann .
Beschreibung des Ausführungsbeispiels:
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird Angabe weiterer Vorteile und Einzelheiten nachfolgend näher erläutert.
In der Figur ist ein Messtaster 1 sowie ein Ausschnitt eines Maschinentisches 2 einer Werkzeugmaschine in einer
perspektivischen Darstellung abgebildet, in welcher der
Messtaster 1 kurz davor steht, am Maschinentisch 2
positioniert zu werden.
Der Messtaster 1 besitzt ein Gehäuse 3 mit einer Messmechanik (nicht dargestellt) und einem Tastkopf 4. Des Weiteren ist am Gehäuse 3 ein Sockel 5 ausgebildet, mit einer
Positionierfläche 6. An der Positionierfläche 6 befinden sich drei Fußelemente 7, deren Enden halbkugelförmig sind.
Passend zu den Fußelementen 7 sind in einer Oberfläche 8 des Maschinentisches 2 drei Vertiefungen 9 vorgesehen, deren Lage und Abmessungen bzw. Formgebung auf die Fußelemente 7
abgestimmt sind, so dass eine wiederholgenaue und
kalibrierungsfreie Positionierung des Messtasters 1 am
Maschinentisch 2 ermöglicht ist. Um eine eindeutige Zuordnung der Fußelemente 7 zu den Vertiefungen 9 zu erreichen, ist zusätzlich ein Positionierstift 10 an der Positionierfläche 6 vorhanden, der in eine dazu passende Öffnung 11 in der
Oberfläche 8 des Maschinentisches 2 passt.
Sobald der Messtaster 1 nah genug dem Maschinentisch 2
angenähert ist, kommen Magnetkräfte zum Einsatz, von z. B. Dauermagneten, die im Sockel 5 des Gehäuses 3 des Messtasters angeordnet sind und eine Anziehungskraft an den Maschinentisch
2 bewirken.
Bei vollzogener Positionierung des Messtasters 1 am
Maschinentisch 2 ist das Ausmaß der magnetischen Haltekraft so groß, dass der Messtaster 1 nicht nur eindeutig in Bezug zu Maschinentisch 2 gehalten wird, sondern dass auch
verrückungsfrei Messungen in Bezug zum Tastkopf 4 möglich sind.
Ein Positionieren und Wiederentfernen des Messtasters 1 nach erfolgter geänderter Messung kann manuell oder jegliches Werkzeug und jeglichen Kalibrierungsvorgang erfolgen. Sobald das Messgerät aufgesetzt ist, kann mit einer Messung begonnen werden.
Schaltsignale lassen sich durch eine Sendeeinrichtung (nicht dargestellt) , die vorzugsweise im oberen Bereich des Gehäuses
3 sitzt, an einen entsprechenden Empfänger übermitteln.
Gegebenenfalls ist eine bidirektionale Kommunikation möglich, was eine Sende- und Empfangseinrichtung im Messtaster 1 voraussetzt.
Im Ausführungsbeispiel sind an der Positionierfläche 6
lediglich Erhebungen und am Maschinentisch 2 lediglich Vertiefungen ausgebildet, um die erfindungsgemäße
Positionierung mit der entsprechenden Genauigkeit zu erhalten,
Vertiefungen in der Oberfläche des Maschinentisches sind in keinster Weise störend für eine Positionierung eines
Werkstücks oder bei einem Bearbeitungsvorgang eines
Werkstücks. Dennoch ist die Möglichkeit geschaffen,
wiederholgenau und kalibrierungsfrei jederzeit für eine erforderliche Messung einen Messtaster daran zu platzieren.
Bezugszeichenliste :
1 Messtaster
2 Maschinentisch
3 Gehäuse
4 Tastkopf
5 Sockel
6 Positionierfläche
7 Fußelement
8 Oberfläche
9 Vertiefung
10 Positionierstift
11 Öffnung
12 Dauermagnet
Claims
1. Signalübertragungseinheit (1) mit Adaptermitteln (7) zur Anbringung an einer Werkzeugmaschine, dadurch
gekennzeichnet, dass die Adaptermittel (5, 6, 7, 10, 12) für eine wiederholgenaue Positionierung der
Signalübertragungseinheit (1) an der Werkzeugmaschine und für eine Bereitstellung einer vorgegebenen Haltekraft an einer Werkzeugmaschine mittels Magneten (12) ausgelegt sind.
2. Signalübertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptermittel Magnetmittel (12) umfassen.
3. Signalübertragungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptermittel (5, 6, 7, 10, 12) mechanische Positioniermittel (7, 10) in Form von
Vertiefungen und/oder Erhöhungen umfassen.
4. Signalübertragungseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptermittel (5, 6, 7, 10, 12) so ausgestaltet sind, dass eine wiederholgenaue Positionierung von besser 50 μm ermöglicht ist.
5. Signalübertragungseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptermittel (5,
6, 7, 10, 12) für eine werkzeuglose Positionierung und
Befestigung mit vorgegebener Haltekraft an einer
Werkzeugmaschine ausgelegt sind.
6. Signalübertragungseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Signalübertragungseinheit als Messtaster mit Sende- und/oder Empfangsmittel ausgestaltet ist.
7. Signalübertragungssystem bestehend aus einer
Signalübertragungseinheit (1) nach einem der vorherigen
Ansprüche sowie Aufnahmemittel (9, 11) an einer Werkzeugmaschine für die Aufnahme der Adaptermittel (5, 6, 7, 10, 12), dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptermittel (5, 6,
7. 10, 12) und die Aufnahmemittel (8, 9) für eine
wiederholgenaue Positionierung der Signalübertragungseinheit (1) an der Werkzeugmaschine und die Bereitstellung einer vorgegebenen Haltekraft der Signalübertragungseinheit an der Werkzeugmaschine mittels Magnetmittel (12) ausgelegt sind.
8. Signalübertragungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Werkzeugmaschine und/oder der Signalübertragungseinheit Magnetmittel (12) vorgesehen sind.
9. Signalübertragungssystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmemittel (8, 9)
mechanische Positioniermittel in Form von Erhebungen und/oder Vertiefungen (8, 9) umfassen, die auf die Adaptermittel (7, 10) abgestimmt sind.
10. Signalübertragungssystem nach einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Aufnahmemittel eine Halteplatte umfassen, die für eine
Anbringung an einem Maschinentisch (2) einer Werkzeugmaschine vorgesehen ist und welche dazu ausgelegt ist, daran die
Adaptermittel (5, 6, 7, 10, 12) zu befestigen.
11. Signalübertragungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte
Verankerungsmittel für die Anbringung an Nuten eines
Maschinentisches einer Werkzeugmaschine besitzt.
Applications Claiming Priority (2)
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