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Die vorliegende Erfindung betrifft Sonden oder Tastköpfe zum
Erfassen der Position eines Werkstücks, z. B. durch
Berührung, zur Verwendung in Vorrichtungen wie
Koordinaten-Meßmaschinen und Werkzeugmaschinen zum Messen der Abmessungen von
Werkstücken. Insbesondere betrifft sie Schaltungen zum
Bearbeiten und Aufbereiten der von solchen Sonden oder
Tastköpfen erhaltenen Signale.
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Unsere Internationale Patentanmeldung WO-A-86/03829
beschreibt eine Sonde mit einem Taststift zur Berührung des
Werkstücks. Die Sonde ist in eine Vorrichtung eingepaßt, die
eine Relativbewegung der Sonde und des Werkstücks
verursacht, und die Sonde enthält Mittel, um zu erfassen, wenn
eine solche Berührung hergestellt ist. Das Erfassungsmittel
ist ein piezoelektrischer Sensor, der eine scharfe
Beschleunigung oder einen Stoß erfaßt, die/der bei der
Anfangsberührung mit dem Werkstück auf den Taststift übertragen wird,
und ergibt eine praktisch augenblickliche Anzeige dieser
Berührung. Die Anmeldung schlägt auch andere Erfassungsmittel
vor, die auf einer üblichen elektrischen Verbindung mit
Sitzelementen beruhen zwischen einem bewegbaren Teil, an dem der
Taststift angeschlossen ist, und einem feststehenden Teil
oder Gehäuse. Die Sitzelemente bilden eine kinematische
Abstützung für das bewegbare Teil an dem festen Teil und
können einen auf einem Kugelpaar aufsitzenden Zylinder
umfassen an jeweils einem von drei Orten, die mit Abstand um die
Taststiftachse liegen. Der Zweck dieser elektrischen
Verbindung ist, das Aufsetzen und Abheben des bewegbaren Teiles
anzuzeigen.
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Unsere anhängige Europäische Patentanmeldung EP-A-0 242 710,
die mit der gegenwärtigen Anmeldung eine gemeinsame
Priorität beansprucht, zeigt Einzelheiten der elektrischen
Anordnungen in einer solchen Sonde. Sie zeigt auch auf, daß die
Verbindung mit den Sitzelementen ein nützliches Stützsignal
schafft, um eine Berührung mit dem Werkstück anzuzeigen,
falls der piezoelektrische Sensor versagt, um ein Signal bei
der Anfangsberührung zu schaffen (z. B. wenn die Berührung
bei geringer Geschwindigkeit hergestellt wird). Dieses
Stützsignal schafft eine (weniger genaue) Meßanzeige und dient
auch zum Anhalten der Vorrichtung, um einen Auffahrschaden
zwischen Werkstück und Sonde zu verhindern.
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In EP-A-0 242 710 werden die beiden Signale von den zwei
Erfassungsmitteln zum Schaffen eines einzigen Triggersignals
kombiniert, und dieses Triggersignal wird zu der Vorrichtung
geführt, um anzuzeigen, daß eine Berührung hergestellt ist.
Die Vorrichtung muß deswegen nur ein Triggersignal behandeln
wie bei einer üblichen Sonde. Um eine maximale
Austauschfähigkeit üblicher Sonden mit derartigen Sonden mit zwei
Erfassungsmitteln zu erhalten, beschreibt die genannte anhängige
Anmeldung Schaltungen zum Kombinieren der beiden Signale
innerhalb der Sonde selbst vor der Übertragung auf eine
externe Schnittstellen-Einheit, die die Sonde mit der Vorrichtung
verbindet. Es ist jedoch selbstverständlich möglich, die
Signale in der Schnittstellen-Einheit zu kombinieren, falls
maximale Austauschfähigkeit nicht wichtig ist.
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Während es jedoch Vorteile bringt, die Vorrichtung mit einem
einzigen kombinierten Triggersignal in der obigen Weise zu
versorgen, kann die Vorrichtung nicht erfahren, ob das
Triggersignal von einer genauen Erfassung des Anfangskontakts
durch den piezoelektrischen Sensor stammt oder von dem
weniger genauen Schaltersensor.
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Die vorliegende Erfindung schafft mindestens in einer
Hinsicht eine Schaltung zum Bearbeiten eines Triggersignals von
einer Positions-Erfassungssonde für ein Werkstück mit erstem
und zweitem Erfassungsmittel zur Erzeugung des
Triggersignals, wobei die Schaltung umfaßt:
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erstes Erfassungsmittel zum Erfassen eines durch das erste
Sensormittel erzeugten Signals, wodurch ein erstes
Erfassungssignal entsteht;
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zweites Erfassungsmittel zum Erfassen eines durch das zweite
Sensormittel erzeugten Signals, wodurch ein zweites
Erfassungssignal entsteht;
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Mittel zum Erzeugen mindestens eines Ausgangs-Triggersignals
in Reaktion auf die Erfassungssignale; und
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Mittel zum Erkennen des zuerst auftretenden der ersten und
zweiten Erfassungssignale und zum Schaffen eines
entsprechenden weiteren Ausgangssignals, mit Mitteln zum Erkennen einer
Zeitverzögerung zwischen den Erfassungssignalen.
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Dadurch, daß ein weiteres Ausgangssignal an die Vorrichtung
geschaffen wird, wird es der Vorrichtung ermöglicht, einen
Korrektureingriff zu unternehmen, falls der genauere Sensor
bei der Schaffung des Anfangs-Berührungssignals versagt,
indem z. B. die Messung wiederholt wird.
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Das Erkennungsmittel kann durch Erkennen einer
Zeitverzögerung zwischen den Erfassungssignalen wirken.
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Beispiele der Erfindung werden mit Bezug auf die beigefügte
Zeichnung beschrieben, in welcher:
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Fig. 1 ein schematisches Schaubild einer an einer
Sonde angeschlossenen Signalbearbeitungsschaltung ist,
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Fig. 2 eine Abwandlung eines Teils der Fig. 1 zeigt,
und
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Fig. 3 die Schaltung innerhalb der Sonde zeigt.
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Zunächst ist in Fig. 1 eine Signalbearbeitungsschaltung 10
an einer Sonde 12 von dem in den oben beschriebenen
anhängigen
Anmeldungen beschriebenen Typ angeschlossen. Wie in
diesen Anmeldungen beschrieben, besitzt die Sonde 12 sowohl
piezoelektrische wie auch Schalter-Sensoren und besitzt nur
zwei Drahtverbindungen, um die Signale von den beiden
Sensoren zu übermitteln, nämlich eine Signalleitung 14 und eine
Rückleitung 16. Dadurch ist die Sonde 12 mit den üblicheren
Sonden austauschbar, die nur eine Sensorart, z. B. einen
Schaltersensor besitzen, wie es in US-PS 4 153 998
beschrieben ist.
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Die Schaltung 10 nach Fig. 1 ist eine Schnittstelle, die so
ausgelegt ist, daß sie entweder an der Sonde 12 oder an
einer üblicheren Schaltsonde anbringbar ist. Sie enthält
deshalb eine Schaltung, um zu bestimmen, welche Art von Sonde
angebracht wurde, und um eine angemessene Stromversorgung zu
schaffen.
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Wenn eine übliche Schaltsonde angeschlossen ist, erfaßt ein
Fensterkomparator 24 dies aufgrund der Tatsache, daß die
übliche Sonde entweder einen wirksamen Kurzschluß zu Masse
aufweist (falls in Ruhestellung gesetzt), wodurch ein
Eingangssignal mit sehr geringer Spannung an den Komparator
abgegeben wird, oder eine vollständig unterbrochene Schaltung
hat (falls z. B. durch Berührung mit einem Werkstück
abgehoben) was ein Eingangssignal sehr hoher Spannung ergibt. Der
Fensterkomparator 24 stellt ein Flip-Flop 28 zurück, falls
Eingangsspannungen außerhalb des Bereichs 4 V bis 14 V an
der Leitung 14 erfaßt werden, die diesen beiden Bedingungen
entsprechen (auf Grundlage einer 15 V-Stromversorgung).
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Das stellt sicher, daß ein Transistor T4 abgeschaltet wird,
und die Sonde wird dann von einem aus den Widerständen 15,
17 gebildeten Spannungsteiler versorgt, der etwa 12 V
ergibt, wenn die übliche Sonde abgehoben wird, und weniger
als 1,5 V, wenn sie aufsitzt. Ein Filter 25 verhindert eine
Rückstellung des Flip-Flops durch Spannungssignale außerhalb
des Bereichs von 4 V bis 14 V, z. B. durch-den Piezosensor
der Sonde 12.
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Wie nachfolgend gesehen wird, erzeugt die Piezosonde 12 ein
Signal von etwa 2,5 V an der Leitung 14, wenn sie von dem
Spannungsteiler 15, 17 gespeist wird. Sollte eine solche
Sonde 12 statt der üblichen Sonde angeschlossen sein, wird
dies durch einen Fensterkomparator 26 erfaßt, der auf
Spannungen in einem Bereich von 1,5 V bis 4 V reagiert, um das
Flip-Flop 28 zu setzen und den Transistor T4 anzuschalten.
Die Sonde 12 wird nun über einen Widerstand 13 gespeist, der
einen viel geringeren Wert als der Widerstand 15 besitzt, so
daß die Sonde 12 gut innerhalb des Bereichs von 4 V bis 14 V
liegende Spannungen an Leitung 14 abgibt. Eine
Verzögerungsschaltung 27 stellt sicher, daß das Flip-Flop 28 nicht
während der kurzen Zeit gesetzt wird, die das Ausgangssignal
einer üblichen Sonde zum Durchlaufen des Bereichs zwischen
1,5 V und 4 V braucht, wenn sie zwischen hohem und niedrigem
Pegel umschaltet.
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Es ist einzusehen, daß die vorstehend angegebenen
Spannungswerte nur Beispiele sind, um das Arbeitsprinzip
darzustellen.
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In der Fig. 3, die die Schaltung der Sonde 12 gemäß der
Beschreibung in der anhängigen Anmeldung EP-A-0 242 710 zeigt,
wird das Signal von dem piezoelektrischen Sensor 22 durch
einen Verstärker 41 verstärkt, der aus einem
Feldeffekt-Transistor T1, Widerständen R1, R2 und einem Kondensator C1
besteht. Dieser Verstärker ist parallel zu einer
Erfassungsschaltung 70 vorgesehen, die zum Erfassen des Öffnens der
Sitzelemente 19, 20 des Schaltersensors dient. Obwohl Fig. 3
nur eine Gruppe von Sitzelementen 19, 20 zeigt, sind
tatsächlich drei solche Gruppen in Reihe vorhanden.
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Die Schaltung 70 enthält eine Konstantstromquelle 72, die
aus einem Feldeffekt-Transistor T2 und einem Widerstand R3
aufgebaut ist, und normalerweise einen konstanten Strom
durch die Sitzelemente 19, 20 speist. Wenn die Sitzelemente
19, 20 jedoch als Ergebnis einer Berührung mit einem
Werkstück
öffnen, beginnt dieser konstante Strom einen parallel
zu den Sitzelementen angeordneten Kondensator C2 auf zuladen.
Das Ergebnis ist eine ansteigende Rampenspannung an dem
Toreingang 74 eines silizium-gesteuerten Gleichrichters (SCR)
T3. Die Triggerschwellspannung des SCR T3 wird durch eine
Zenerdiode D1 und einen Widerstand R4 eingestellt. Nimmt man
an, daß die Elemente 19, 20 vollständig geöffnet sind, hält
der Anstieg der Rampenspannung über dem Kondensator C2 an,
bis die Spannung an der Elektrode 74 diesen
Triggerschwellwert erreicht. Im Falle eines Kontaktaufpralls neigt jedoch
die effektive Wiederschließung der Sitzelemente 19, 20
während des Kontaktaufpralls dazu, den Kondensator C2 zu
entladen. Demzufolge wird der Triggerschwellwert nicht erreicht,
bis die Elemente 19, 20 vollständig geöffnet sind und der
SCR nicht auf den Kontaktaufprall reagiert. Das stellt
sicher, daß die Sonde 12 kein Kontaktprellen erzeugen, das
die Schnittstelle 10 irreführen kann, falls es mit einer
ähnlichen Frequenz wie das Signal vom Piezosensor 22 auftritt.
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Wenn die Rampenspannung über dem Kondensator C2 den
Auslöseschwellwert erreicht, wird der SCR T3 schnell voll leitend
und zieht die Spannung an einer Verbindungsleitung 76 auf
etwa 1 V über der Schwellspannung der Zenerdiode D1 herab.
Wie vorher erwähnt, wird die Leitung 14 zur Sonde durch
einen Widerstand 13 mit geringem Wert in der Schnittstelle
versorgt. Wenn die Leitung 76 durch den SCR T3
heruntergezogen wird, steigt die Spannung über diesem Widerstand 13 in
der Schnittstelle an und wird, wie nachfolgend besprochen,
leicht erfaßt. (Es sollte jedoch bemerkt werden, daß der SCR
T3 den Effekt einer Invertierung des Signals von den
Sitzelementen 19, 20 im Vergleich mit einer üblichen Sonde
besitzt).
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Wenn die Sitzelemente 19, 20 wieder schließen, wird die
Gate-Elektrode 24 des SCR T3 mit der Erdleitung 16
kurzgeschlossen. Das läßt den SCR abschalten, so daß die Spannung
an der Leitung 76 wieder rasch ansteigt und signalisiert,
daß die Sonde zufriedenstellend wieder gesetzt und zur
nächsten
Messung bereit ist.
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Das Wechselspannungssignal vom Piezosensor 22, das über den
Verstärker 71 kommt, wird ebenfalls über die Leitung 76 zur
Signalleitung 14 gespeist und ist in der Schnittstelle
erfaßbar, wie nachstehend besprochen.
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Ein Diodenpaar D2 ist in der Leitung 76 in Reihe mit der
Erfassungsschaltung 70 vorgesehen, und ein weiteres Diodenpaar
D3 liegt in Reihe mit dem Verstärker 71. Diese Diodenpaare
stellen die Gleichspannungspegel dieser Signale ein, um die
Unterscheidung der vorhandenen Sonde 12 von anderen üblichen
Sonden zu erleichtern, die an der Schnittstelle
angeschlossen sein können. Zusätzlich verhindern die Diodenpaare eine
zufällige Stromumkehrung. Wenn der Transistor T4 in der
Schnittstelle 10 abgeschaltet wird, ist darüberhinaus der
Widerstand 15 nicht in der Lage, den vollen Ruhestrom des
Verstärkers 41 zuzuführen, so daß der größte Teil der
Versorgungsspannung über dem Widerstand 15 abfällt, und die Dioden
D2, D3 stellen die 2,5 V ein, die in diesem Zustand an der
Leitung 14 gesehen werden.
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Ein weiterer Vorteil der Schaltung nach Fig. 3 besteht
darin, daß das Aufladen des Kondensators C2 auf die
Triggerspannung des SCR T3 immer eine gewisse minimale Zeitlänge
(typischerweise ½ bis 3 ms) braucht. Das unterstützt den
Betrieb der nachstehend beschriebenen Schaltung, die eine
Anzeige in dem Fall ergibt, daß der Anfangskontakt mit dem
Werkstück so weich ist, daß das WS-Signal vom Piezosensor 22
nicht erfaßt wird, so daß die Schnittstelle nur auf das
Öffnen der Sitzelemente 19, 20 reagiert. Die Schaltung macht
Gebrauch von der Zeitverzögerung zwischen dem Piezosignal
und dem Signal von den Sitzen. Die durch das Aufladen des
Kondensators C2 von Haus aus vorhandene Zeitverzögerung
stellt dann sicher, daß immer eine gewisse
Minimalverzögerung zwischen den beiden Signalen vorhanden ist, die leicht
erfaßt wird. Dies ist jedoch nicht wesentlich, und die
nachstehende Schaltung kann ggf. einfach die natürliche
Zeitverzögerung
zwischen dem Piezosignal und dem Sitzsignal
erfassen.
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Nach Fig. 1 ist ein Komparator 18 in der Schnittstelle 10
vorgesehen, um ein Niedrigpegel-Triggersignal in Reaktion
auf das Öffnen der Schaltkontakte der üblichen Schaltersonde
abzugeben, wenn eine solche angebracht ist. Ein Öffnen
dieser Kontakte läßt den Eingang des Komparators 18 von
einem sehr niedrigen Pegel auf einen höheren Pegel
ansteigen, wie vorstehend angeführt, und der Schwellwert des
Komparators 18 wird dementsprechend auf einen passenden niedrigen
Pegel eingestellt, um sobald wie möglich ein Triggersignal
abzugeben. Das Ausgangssignal des Komparators 18 wird durch
ein NOR-Glied 30 einem Signalmischer 42 zugeführt, falls das
Flip-Flop 28 anzeigt, daß die herkömmliche Schaltersonde
angebracht ist. Das Glied 30 sperrt jedoch das Ausgangssignal
des Komparators 18, falls die Sonde 12 angebracht ist, da
sonst der Komparator 18 so auf den Mischer 42 einwirkt, daß
ein zuverlässiges Ausgangssignal von der nachstehend
beschriebenen Triggerschaltung verhindert wird.
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Ein Komparator 32 empfängt ebenfalls das Eingangssignal von
der Sonde. Sein Schwellwertpegel ist so ausgelegt, daß er
den Schaltvorgang des Schaltersensors der Sonde 12 erfaßt
(die wegen ihrer zusätzlichen inneren Bestandteile zwischen
ziemlich höheren Pegeln als die übliche Schaltersonde
schaltet). Das Ausgangssignal des Komparators 32 wird über ein
NAND-Glied 33 an einen invertierenden Eingang des
Signalmischers 42 geführt, das zuläßt, daß dieses Ausgangssignal
gesperrt wird, falls das Flip-Flop 28 anzeigt, daß eine
übliche Sonde angeschlossen ist.
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Parallel dazu besteht eine Schaltung zum Erfassen des
Ausgangssignals des piezoelektrischen Sensors der Sonde 12.
Diese umfaßt einen WS-Verstärker 34 gefolgt von einem
Hochpaßfilter 36. Das Durchlaßband des Filters 36 ist so
ausgewählt, daß es mit der Resonanzfrequenz des piezoelektrischen
Sensors kompatibel ist, so daß der größte Teil des durch den
Sensor infolge von Maschinen- und anderen Vibrationen
erzeugten elektrischen Rauschens eliminiert werden kann.
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Das Ausgangssignal des Filters 36 wird durch einen
Präzisionsgleichrichter 38 gleichgerichtet. Das stellt korrektes
Triggern der Schaltung sicher, unabhängig davon, ob das
durch den piezoelektrischen Sensor erzeugte Signal ins
Positive oder ins Negative geht. Schließlich wird das
gleichgerichtete Signal einem Schwellwert-Erfassungskomparator 40
zugeführt. Der Schwellwertpegel dieses Komparators ist ein
niedriger Wert, der ausgewählt ist, zuverlässiges Triggern in
Abhängigkeit von Ausgangssignalen von dem piezoelektrischen
Sensor sicherzustellen. Das sich ergebende Signal wird zum
Signalmischer 42 geführt.
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Das Ausgangssignal des Mischers 42 enthält offensichtlich
Komponenten, die sowohl von den piezoelektrischen wie auch
von den Schaltersensoren der Sonde 12 herrühren, und wird zu
einer Entprellungs-Schaltung 44 geführt. Falls das
piezoelektrische Signal so niedrig war, daß es nicht erfaßt wird,
z. B. weil die Berührungsgeschwindigkeit zwischen der Sonde
und dem Werkstück sehr gering war, reagiert die
Entprellungs-Schaltung 44 auf das Schaltersignal vom Komparator 32
und schafft ein Ausgangssignal durch eine Ansteuerung 46. In
gleicher Weise entprellt die Schaltung 44 das Ausgangssignal
vom Komparator 18, falls eine herkömmliche Schaltersonde
angebracht ist. Wenn die Schaltungen 34-40 ein
piezoelektrisches Signal von der Sonde 12 erfassen, ergibt die Schaltung
44 in Reaktion darauf ein sauberes Ausgangssignal, und dies
geschieht selbstverständlich rascher als das Ausgangssignal
des Schaltersensors, so daß sich eine genauere Meßanzeige
ergibt. Die Schaltung 44 kann ein äußeres Eingangssignal 45
erhalten, um eine Verzögerung in das Signal einzuführen und
nur dann ein Ausgangssignal abzugeben, wenn die Sonde
während eines gewissen Zeitraums entsprechend der Verzögerung
getriggert wird. Das ist dann nützlich, wenn die Sonde
zwischen den Messungen mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird,
so daß die Sonde für geringere Vibrationen nicht empfindlich
ist, aber immer noch ein Nothaltsignal abgeben kann, falls
ein zufälliges Zusammenstoßen mit irgendetwas geschieht. Es
ist einzusehen, daß dieses Verzögerungssignal während
normaler Meßvorgänge gesperrt wird. Falls gewünscht, kann das
Eingangssignal 45 auch benutzt werden, um das piezoelektrische
Signal vom Komparator 40 während
Hochgeschwindigkeitsbewegungen zu sperren.
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Es ist oft nützlich, während eines normalen Meßvorgangs zu
wissen, ob das Ausgangssignal durch den piezoelektrischen
Sensor oder den Schaltersensor der Sonde 12 ausgelöst wurde,
z. B. weil dadurch eine Anzeige für die Genauigkeit der sich
ergebenden Messung erfolgt und die Computersteuerung
dementsprechend reagieren kann, z. B. durch Wiederholen des
Meßvorgangs. Eine derartige Anzeige kann an einer Merker-Leitung
52 geschaffen werden.
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Das Ausgangssignal der Entprellungs-Schaltung 44 wird durch
einen Monoflop 48 verzögert und zum Takten eines
Zwischenspeichers 50 benutzt. Dieser Takt taktet das Ausgangssignal
des Tors 33 in den Zwischenspeicher, entsprechend dem
Zustand des Schaltersensors der Sonde 12 zu diesem Zeitpunkt.
Wenn selbstverständlich das entprellte Ausgangssignal durch
den Schaltersensor und nicht durch den Piezosensor
verursacht wurde, erzeugt der Zwischenspeicher ein Ausgangssignal
an Leitung 52, das zeigt, daß der Schaltersensor am Ende der
durch den Monoflop 48 eingeführten Verzögerung getriggert
wurde. Wenn alternativ das entprellte Ausgangssignal durch
den Piezosensor hervorgerufen wurde, wird das
Zwischenspeicher-Ausgangssignal zeigen, daß der Schaltersensor noch
nicht ausgelöst wurde. Die Länge der Verzögerung durch den
Monoflop 48 wird so ausgewählt, daß zwischen dem Piezosignal
und dem Signal von dem Schaltersensor unterschieden werden
kann, sobald ein gewisser minimaler Zeitunterschied zwischen
diesen beiden Signalen wie vorstehend besprochen vorhanden
ist. Der Wert der Monoflop-Verzögerung sollte geringer als
dieser minimale Zeitraum sein und länger als irgendein
restlicher Kontaktprall vom Schaltersensor, der durch die
Schaltung
70 in der Sonde 12 nicht entfernt wird. Wir haben 200
us als ausreichend festgestellt. Selbstverständlich kann der
Monoflop 48 weggelassen werden, falls das
Schaltersensorsignal vor dem Glied 33 zureichend entprellt wird, wobei man
sich dann nur auf die Signalfortpflanzungs-Verzögerungen der
Schaltungen 42, 44 verläßt, um Takten des Zwischenspeichers
50 mit korrekter Zeitgabe sicherzustellen.
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Andere Schaltungen können benutzt werden, um das
Merker-Ausgangssignal 52 zu erzeugen durch Unterscheiden der
Zeitverzögerung zwischen den Piezo- und den Schaltersensor-Signalen,
falls erwünscht. Beispielsweise kann der Monoflop 48 durch
das Ausgangssignal des Piezosignal-Detektors 40 getriggert
werden, wobei der Zwischenspeicher 50 das Ausgangssignal des
Schaltersignal-Detektors 32 wie vorstehend
zwischenspeichert. Das unterscheidet zwischen der Zeitverzögerung in
gleicher Weise wie vorstehend beschrieben, beruht jedoch auf
dem zusätzlichen Erfassen des Schaltersensor-Signals durch
die Schaltungen 34, 40, sollte das Piezosignal nicht erfaßt
worden sein.
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Wie erwähnt, ist die Schaltung der Fig. 1 dazu bestimmt, das
Zweidraht-Eingangssignal von der Sonde 12 der anhängigen
Anmeldungen zu erfassen, oder alternativ das einer üblichen
Schaltersonde. Wenn selbstverständlich diese zweifache
Fähigkeit nicht erforderlich ist, kann einfach eine Schnittstelle
für die Sonde 12 vorgesehen werden, indem der Komparator 18,
das Glied 30, die Komparatoren 24,26, das Flip-Flop 28, der
Transistor T4 und die zugehörigen Komponenten weggelassen
werden. Eine solche Schaltung braucht dann keine getrennte
Schnittstelle zu sein, sondern kann ggf. in die Sonde 12
selbst eingebaut oder an sie angesetzt sein.
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Da weiter der Komparator 40 auf das Schaltersensor-Signal
ebensogut wie auf das piezoelektrische Signal reagieren
wird, kann der Komparator 32 (und der Mischer 42)
weggelassen werden. Das wird jedoch normalerweise nicht bevorzugt,
da der Komparator 32 gleichstromgekoppelt ist und aus diesem
Grunde eine kontinuierliche Anzeige abgibt, ob der
Schaltersensor aufgesetzt oder abgehoben ist. Wegen der WS-Kopplung
können die Schaltungen 34-40 dies nicht tun.
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Wenn die Austauschbarkeit mit Zweidrahtsonden nicht
erforderlich ist, kann die Sonde mit drei (oder mehr) Verbindungen
mit der Schaltung versehen werden. Das ist in Fig. 2
dargestellt, in der eine Sonde 112 eine Leitung 114 vom
Schaltersensor, eine Leitung 113 von dem piezoelektrischen Sensor
und eine Rückleitung 116 besitzt. Die Leitung 114 wird
direkt zum Komparator 32 geführt, und die Leitung 113 direkt
zum Verstärker 34. Der Rest der Schaltungen 36-40 (und
wahlweise 48, 50) ist gleich wie in Fig. 1.
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Erforderlichenfalls kann der Signalmischer 42 aus den
Ausführungen entweder nach Fig. 1 oder Fig. 3 weggelassen werden.
Die erfaßten Triggersignale vom Piezosensor und von dem
Schaltersensor werden getrennt über jeweilige
Ausgangssignale von der Schnittstelle zu der Vorrichtung geführt. Ein
weiteres Ausgangssignal 52 ist für die Vorrichtung von einem
Mittel vorgesehen, um das zuerst auftretende der zwei
erfaßten Triggersignale zu erkennen. Das zeigt der Vorrichtung
an, ob das Piezosignal vor oder nach dem Schaltersensor-
Signal auftrat, und deshalb, ob das Piezosignal eine
zuverlässige genaue Anzeige der Werkstückberührung ergibt.
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Es ist einzusehen, daß zu den vorstehend beschriebenen
Schaltungen analoge Schaltungen eingesetzt werden können mit
anderen Sonden, die zwei Sensoren besitzen. Beispielsweise kann
der piezoelektrische Sensor durch einen kapazitiven,
induktiven oder Piezowiderstands-Sensor ersetzt werden, oder, falls
ein piezoelektrischer Sensor benutzt wird, braucht er nicht
in der physikalischen Ausgestaltung vorhanden zu sein, die
in den anhängigen Anmeldungen beschrieben sind.