DE3203669A1 - Zero-point tracer - Google Patents

Abstract

The known zero-point tracers are of exceptionally robust and rigid construction as precision instruments. This is necessary so that forces can be absorbed without deforming the zero-point tracer if the same is pressed too forcibly against the workpiece. Nevertheless, it has been found that tracers of this type are maladjusted through faulty manipulations even after a short period of use. In order to remedy this, it is proposed according to the invention that the tracer be of two-piece design and that it be assembled from a holding piece (1) with a tracing piece (5) pivotably inserted therein. <IMAGE>

Description

NullpunkttasterZero point button

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.The invention relates to a zero point button for determining the starting point (Zero point) of a machining operation on a drilling or milling machine, where the Button is used in the work spindle of the processing machine and when touched the zero point optically with the workpiece and the associated galvanic contact and / or signaled acoustically.

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.Since the zero point probe of the type described is exactly the axis of the machine tool spindle have to continue, the known versions of these devices are extremely robust and rigidly constructed. Essentially consist they from a tool shaft, on which, with the interposition of electrical insulation, a mandrel is rigidly attached is. From the probe mandrel an electrical line goes to the display ge advises that the galvanic contact between the stylus and the workpiece. Be determined should be the first galvanic contact, which takes place practically without surface pressure, in which the stylus is currently in contact with the workpiece. This is therefore necessary because this value must be reproducible at any time, i.e. without taking into account elastic evasive movements of the stylus or the entire zero point probe and / or the workpiece. If this value is actually determined, it is with a Reproducible tolerance that is less than 1/1000 millimeter. On the other hand, it becomes a pressing is exercised between the zero point probe and the workpiece, this value can by all means be reduced one or two powers of ten are exceeded. Starting up the machine tool to the workpiece so that the stylus is straight, with practically no surface pressure on the Workpiece, but requires a lot of experience and attention. Self In the case of experienced machine operators, however, it can by no means be ruled out, but it is almost daily practice that the zero point is not approached correctly, but that the zero point button with a more or less strong pressure on the The workpiece is pressed on and this results in a zero point shift. is If this pressure is too great, even the zero point probe can go over the elastic limit It is also stressed and thus worthless or the stylus can even be broken off will. This can be observed with manually operated machines, as well as also with NC-controlled machines.

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.The invention has the task of providing such a zero point switch indicate who is also less experienced machine operators of Use permitted without fear of destroying the button. Achieved this is done in a manner according to the invention in that the button is constructed in two parts is and assembled from a receiving piece with a probe piece pivotably inserted therein is.

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.The zero point button is no longer rigid as before, but with a swiveling probe piece, which when approaching the workpiece can swing out when a certain pressure is exceeded. That’s not the only thing the zero point button is prevented from being destroyed, but it is also clearly visible that the zero point of view has been exceeded, so that the measurement will be repeated got to. In addition, the workpiece can be carried out in this invention Åtsfuhrdng the zero point probe can be approached both when the work spindle is stationary and when it is rotating.

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.The formation of a zero point button, as proposed by the invention, has of course a prerequisite that the two parts of the button are after swiveling the probe back together so exactly that this Again the above-mentioned precondition is given, that is, the probe mandrel is the continuation the axis of the tool spindle. This is reflected in the development of the invention achieved that the receiving piece has a snug fit at its free end which the probe, consisting of probe mandrel with centering piece on the head, through Spring or magnetic force can be pressed. Here, the snug fit should be one to the tactile axis have vertical surfaces that are centrally provided with a centering is, wherein the centering is advantageously a conical or hemispherical Recess is. The surface running perpendicular to the scanning axis guarantees that that the axis of the mandrel parallel to the axis of the machine tool spindle runs, the centering ensures that the two axes of spindle and Align the mandrel with each other.

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.A very useful pressing of the centering piece against the snug fit is achieved by the fact that on the centering piece, expediently via an elastomer, a permanent magnet is attached, which strives to keep the centering piece on to pull the tactile seat. The same can of course also be done with the centering piece happen to the spring pressing against the fit.

Zweckmäßigerweise wird eine den Paßsitz und das Zentrierstück überfangende Hülse vorgesehen, die insbesondere das Eindringen von Schmutz zwischen Zentrierstück und Paßsitz verhindern soll.Appropriately, the snug fit and the centering piece overlapping Sleeve provided, in particular, the ingress of dirt between the centering piece and to prevent snug fit.

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.Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing shown schematically, namely: Fig. 1 shows a zero point button according to the Invention in view, Fig. 2, 3 and Fig. 4 partial views between the snug fit and centering piece.

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.The zero point switch according to the invention has a receiving piece 1, consisting of a receiving cone 2, an insulating intermediate layer 3 and a snug fit 4, 14, 24 and a sensing piece 5, consisting of a centering piece 6, 16, 26, a rigidly connected to the centering piece 6, 16, 26 probe mandrel 7 and an overlapping Sleeve 8 on. The centering piece 6, 16, 26 is by means of a helical spring 9, the on the one hand on the sleeve 8 and on the other hand on a collar 10 of the centering piece 6, 16, 26 supported on the snug fit 4, 14, 24 presses. In Fig. 1, the snug fit 4 has a conical recess and the centering piece as centering 6 a corresponding conical increase (Fig. 2). This conical fit results in Aligned axes between the receiving piece 1 or the tool spindle and the probe mandrel 7. In addition, however, there is also one perpendicular to the probe axis 11 Surface 12 is provided on the snug fit 4, on which the collar 10 with a corresponding applied to the processed area. The spherical centering according to FIG. 3 is this surface Aufiage on the surface 12 is necessary in order to align these two Axes to reach.

Fig. 4 zeigt schließlich noch eine ähnliche Ausführung wie Fig. 3, bei der in beidseitige, halbkugelförmige Ausnehmungen eine Justierkugel 25 eingefügt ist.Finally, FIG. 4 shows a similar embodiment to FIG. 3, in which an adjusting ball 25 is inserted into hemispherical recesses on both sides is.

Claims (9)

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.PATENT CLAIMS 1.) Zero point button to determine the starting point (Zero point) of a machining operation on a drilling or milling machine, where the Button is inserted into the work spindle of the processing machine and when touched the zero point optically with the workpiece and the associated galvanic contact and / or signaled acoustically, characterized in that the button is in two parts is formed and from a receiving piece (1) with pivotably inserted therein Sensing piece (5) is assembled. 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.2. zero point switch according to claim 1, characterized in that the Receiving piece (1) has a snug fit (4, 14, 24) at its free end the probe (5), consisting of probe mandrel (7) with a head-side centering piece (6, 16, 26) can be pressed on by spring or magnetic force. 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.3. Zero point switch according to claim 1 or 2, characterized in that that the snug fit (4, 14, 24) is a surface (12) perpendicular to the probe axis (71), which is centrally provided with a centering. 4. Nullpunkttaster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nittenzentrierung eine zentrische konische Ausnehmung ist, in die ein entsprechender Konus eingreift (Fig. 2).4. zero point switch according to claim 3, characterized in that the Center centering is a centric conical recess into which a corresponding Cone engages (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).5. zero point switch according to claim 3, characterized in that the Centering is a central hemispherical recess into which an am Centering piece (16) engages attached hemisphere (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).6. zero point switch according to claim 3, characterized in that the Centering is a hemispherical recess on both sides into which one corresponding adjusting ball (25) engages (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.7. zero point switch according to claim 2, characterized in that on Centering piece (6) a preferably circular ring-shaped permanent magnet is attached, which presses the centering piece (6) onto the snug fit. 8. Nullpunkttaster nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Permanentmagneten über ein zwischengefügtes Elastomer erfolgt.8. zero point switch according to claim 7, characterized in that the The permanent magnet is attached using an elastomer inserted in between. 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.9. Zero point switch according to one or more of the preceding claims, characterized in that a snug fit (4) and centering piece (6) overlapping, on the probe mandrel (7) elastically sealed contactor sleeve (8) is provided.