DE3203669A1

DE3203669A1 - Nullpunkttaster

Info

Publication number: DE3203669A1
Application number: DE19823203669
Authority: DE
Inventors: Werner 7553 Muggensturm Schmidt
Original assignee: ERWIN MORLOCK FA
Current assignee: ERWIN MORLOCK FA
Priority date: 1982-02-04
Filing date: 1982-02-04
Publication date: 1983-08-11

Description

Nullpunkttaster
Die Erfindung betrifft einen Nullpunkttaster zum Ermitteln des Ausgangspunktes (Nullpunktes) einer Bearbeitungsoperation auf einem Bohr- oder Fräswerk, wobei der Taster in die Arbeitsspindel der Bearbeitungsmaschine eingesetzt wird und bei Berührung mit dem Werkstück und dem damit verbundenen galvanischen Kontakt den Nullpunkt optisch und/oder akustisch signalisiert.
Da Nullpunkttaster der beschriebenen Art exakt die Achse der Werkzeugmaschinenspindel fortführen müssen, sind die bekannten Ausführungen dieser Geräte äußerst robus und starr aufgebaut. Im wesentlichen bestehen sie aus einem Werkzeugschaft, an dem, unter Zwischenlage einer elektrischen Isolierung, starr ein Tastdorn angebracht ist. Vom Tastdorn geht eine elektrische Leitung zu dem Anzeige ge rät ab, das den galvanischen Kontakt des Tastdorns mit dem Werkstück signalisiert. Ermittelt werden soll hierbei der erste galvanische Kontakt, der praktisch ohne Flächenpressung erfolgt, bei dem der Tastdorn also gerade am Werkstück anliegt. Dies ist deshalb erforderlich, weil dieser Wert jederzeit reproduzierbar sein muß, also ohne Berücksichtigung von elastischen Ausweichbewegungen des Tastdorns beziehungsweise des gesamten Nullpunkttasters und/oder des Werkstücks. Wird tatsächlich dieser Wert festgestellt, ist er mit einer Toleranz reproduzierbar, der unter 1/1000 Millimeter liegt. Wird hingegen eine Pressung zwischen Nullpunkttaster und Werkstück ausgeübt, so kann dieser Wert durchaus um ein oder zwei Zehnerpotenzen überschritten werden. Das Anfahren der Werkzeugmaschine an das Werkstück, so daß der Tastdorn gerade, praktisch ohne Flächenpressung am Werkstück anliegt, erfordert jedoch sehr viel Erfahrung und Aufmerksamkeit. Selbst bei erfahrenen Maschinenbedienern ist es jedoch keinesfalls auszuschließen, sondern gehört fast zur täglichen Praxis, daß der Nullpunkt nicht korrekt angefahren wird, sondern daß der Nullpunkttaster mit einem mehr oder weniger starken Druck auf das Werkstück aufgedrückt wird und sich damit eine Nullpunktverschiebung ergibt. ist dieser Druck zu groß, kann sogar der Nullpunkttaster über die Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht und damit wertlos oder es kann sogar der Tastdorn abgebrochen werden. Dies ist sowohl bei manuell bedienten Arbeitsmaschinen zu beobachten, wie auch bei NC-gesteuerten Arbeitsmaschinen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen derartigen Nullpunkttaster anzugeben, der auch weniger erfahrenen Maschinenbedienern dessen Anwendung erlaubt, ohne daß eine Zerstörung des Tasters zu befürchten ist. Erreicht wird dies in'erfindungsgemäßer Weise dadurch, daß der Taster zweiteilig ausgebildet ist und aus einem Aufnahmestück mit darin verschwenkbar eingesetztem Taststück zusammengefügt ist.
Nicht mehr also wie bisher wird der Nullpunkttaster starr ausgeführt, sondern mit einem verschwenkbaren Taststück, das beim Anfahren an das Werkstück bei Überschreiten eines bestimmten Druckes ausschwenken kann. Damit ist nicht nur einer Zerstörung des Nullpunkttasters vorgebeugt, sondern es ist auch deutlich erkennbar, daß die Nullpirictlage überfahren wurde, daß also die Messung wiederholt werden muß. Außerdem kann das Werkstück bei dieser erfindungsgemäßen Åtsfuhrdng des Nullpunkttasters sowohl bei stehender, wie auch bei rotierender Arbeitsspindel angefahren werden.
Die Ausbildung eines Nullpunkttasters, wie dies die Erfindung vorschlägt, hat selbstverständlich zur Voraussetzung, daß die beiden Teile des Tasters sich nach dem Ausschwenken des Taststücks wieder so exakt zusammenfügen, daß dadurch wieder die oben erwähnte Vorbedingung gegeben ist, daß also der Tastdorn die Fortsetzung der Achse der Werkzeugspindel bildet. Dies wird in eiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß das Aufnahmestück an seinem freien Ende einen Paßsitz aufweist, auf dem das Taststück, bestehend aus Tastdorn mit kopfseitigem Zentrierstück, durch Feder-oder Magnetkraft aufdrückbar ist. Hierbei soll der Paßsitz eine zur Tastachse senkrechte Fläche aufweisen, die zentrisch mit einer Mittenzentrierung versehen ist, wobei die Mittenzentrierung vorteilhafterweise eine konische oder eine halbkugelförmige Ausnehmung ist. Die senkrecht zur Tastachse verlaufende Fläche gibt Gewähr dafür, daß die Achse des Tastdorns parallel zur Achse der Werkzeugmaschinenspindel verläuft, die Mittenzentrierung sorgt dafür, daß die beiden Achsen von Spindel und Tastdorn miteinander fluchten.
Eine sehr zweckmäßige Anpressung des Zentrierstückes an den Paßsitz wird dadurch erzielt, daß am Zentrierstück, zweckmäßigerweise über ein Elastomer, ein Permanentmagnet befestigt ist, der bestrebt ist, das Zentrierstück stets auf den Tastsitz zu ziehen. Gleiches kann selbstverständlich auch mit einer das Zentrierstück an den.Paßsitz anpressenden Feder geschehen.
Zweckmäßigerweise wird eine den Paßsitz und das Zentrierstück überfangende Hülse vorgesehen, die insbesondere das Eindringen von Schmutz zwischen Zentrierstück und Paßsitz verhindern soll.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Nullpunkttaster nach der Erfindung in Ansicht, Fig. 2,3und Fig. 4 Teilansichten zwischen Paßsitz und Zentrierstück.
Der Nullpunkttaster nach der Erfindung weist ein Aufnahmestück 1, bestehend aus einem Aufnahmekegel 2, einer Isolierzwischenlage 3 und einem Paßsitz 4, 14, 24 sowie ein Taststück 5, bestehend aus einem Zentrierstück 6, 16, 26, einem starr mit den Zentrierstück 6, 16, 26 verbundenen Tastdorn 7 sowie einer überfangenden Hülse 8 auf. Das Zentrierstück 6, 16, 26 wird mittels einer Schraubenfeder 9, die sich einerseits an der Hülse 8 und andererseits an einem Bund 10 des Zentrierstückes 6, 16, 26 abstützt, auf den Paßsitz 4, 14, 24 aufge- preßt. In Fig. 1 weist der Paßsitz 4 als Mittenzentrierung eine konische Ausnehmung und das Zentrierstück 6 eine entsprechende konische Erhöhung auf (Fig. 2). Diese konische Passung ergibt bereits -fluchtende Achsen zwischen dem Aufnahmestück 1 beziehungsweise der Werkzeugspindel und dem Tastdorn 7. Zusätzlich ist jedoch noch eine zur Tasterachse 11 senkrechte Fläche 12 am Paßsitz 4 vorgesehen, auf die sich der Bund 10 mit einer entsprechend bearbeiteten Fläche auflegt. Bei der kugeligen Mittenzentrierung nach Fig. 3 ist diese Flächenaufiage auf die Fläche 12 notwendig, um ein Fluchten dieser beiden Achsen zu erreichen.
Fig. 4 zeigt schließlich noch eine ähnliche Ausführung wie Fig. 3, bei der in beidseitige, halbkugelförmige Ausnehmungen eine Justierkugel 25 eingefügt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1.)Nullpunkttaster zum Ermitteln des Ausgangspunktes (Nullpunktes) einer Bearbeitungsoperation auf einem Bohr- oder Fräswerk, wobei der Taster in die Arbeitsspindel der Bearbeitungsmaschine eingesetzt wird und bei BerUhrung mit dem Werkstück und dem damit verbundenen galvanischen Kontakt den Nullpunkt optisch und/oder akustisch signalisisert, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster zweiteilig ausgebildet ist und aus einem Aufnahmestuck (1) mit darin verschwenkbar eingesetztem Taststück (5) zusammengefügt ist.
2. Nullpunkttaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmestück (1) an seinem freien Ende einen Paßsitz (4, 14, 24) aufweist, auf dem das Taststück (5), bestehend aus Tastdorn (7) mit kopfseitigem Zentrierstück (6, 16, 26) durch Feder- oder Magnetkraft aufdrückbar ist.
3. Nullpunkttaster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Paßsitz (4, 14, 24) eine zur Tasterachse (71) senkrechte Fläche (12) ist, die zentrisch mit einer Mittenzentrierung versehen ist.
4. Nullpunkttaster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nittenzentrierung eine zentrische konische Ausnehmung ist, in die ein entsprechender Konus eingreift (Fig. 2).
5. Nullpunkttaster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittenzentrierung eine zentrische halbkugelförmige Ausnehmung ist, in die eine am Zentrierstück (16) angearbeitete Halbkugel eingreift (Fig. 3).
6. Nullpunkttaster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittenzentrierung eine beidseitige halbkugelförmige Ausnehmung ist, in die eine entsprechende Justierkugel (25) eingreift (Fig. 4).
7. Nullpunkttaster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Zentrierstück (6) ein vorzugsweise kreisringförmiger Permanentmagnet befestigt ist, der das Zentrierstück (6) auf den Paßsitz aufdrückt.
8. Nullpunkttaster nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Permanentmagneten über ein zwischengefügtes Elastomer erfolgt.
9. Nullpunkttaster nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Paßsitz (4) und Zentrierstück (6) überfangende, am Tastdorn (7) elastisch abgedichtete Schützhülse (8) vorgesehen ist.