DE3788360T2 - Signalverarbeitung für Berührungstastkopf. - Google Patents

Signalverarbeitung für Berührungstastkopf.

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DE3788360T2
DE3788360T2 DE90124356T DE3788360T DE3788360T2 DE 3788360 T2 DE3788360 T2 DE 3788360T2 DE 90124356 T DE90124356 T DE 90124356T DE 3788360 T DE3788360 T DE 3788360T DE 3788360 T2 DE3788360 T2 DE 3788360T2
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Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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:
  • erstes Erfassungsmittel zum Erfassen eines durch das erste Sensormittel erzeugten Signals, wodurch ein erstes Erfassungssignal entsteht;
  • zweites Erfassungsmittel zum Erfassen eines durch das zweite Sensormittel erzeugten Signals, wodurch ein zweites Erfassungssignal entsteht;
  • Mittel zum Erzeugen mindestens eines Ausgangs-Triggersignals in Reaktion auf die Erfassungssignale; und
  • 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.
  • 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.
  • Das Erkennungsmittel kann durch Erkennen einer Zeitverzögerung zwischen den Erfassungssignalen wirken.
  • Beispiele der Erfindung werden mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in welcher:
  • Fig. 1 ein schematisches Schaubild einer an einer Sonde angeschlossenen Signalbearbeitungsschaltung ist,
  • Fig. 2 eine Abwandlung eines Teils der Fig. 1 zeigt, und
  • Fig. 3 die Schaltung innerhalb der Sonde zeigt.
  • 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.
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • Es ist einzusehen, daß die vorstehend angegebenen Spannungswerte nur Beispiele sind, um das Arbeitsprinzip darzustellen.
  • 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.
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (4)

1. Schaltung (10) zum Bearbeiten eines Triggersignals von einer Werkstückpositions-Erfassungssonde (12) mit ersten und zweiten Sensormittel (22; 19, 20) zur Erzeugung des Triggersignals, wobei die Schaltung umfaßt:
erstes Erfassungsmittel (30-40) zum Erfassen eines durch das erste Sensormittel (22) erzeugten Signals, wodurch ein erstes Erfassungssignal entsteht;
zweites Erfassungsmittel (32) zum Erfassen eines durch das zweite Sensormittel (19, 20) erzeugten Signals, wodurch ein zweites Erfassungssignal entsteht;
Mittel (42) zum Erzeugen mindestens eines Ausgangs-Triggersignals in Reaktion auf die Erfassungssignale; und
Mittel zum Erkennen des zuerst auftretenden der ersten und zweiten Erfassungssignale und zum Schaffen eines entsprechenden weiteren Ausgangssignals, mit Mitteln (48, 50) zum Erkennen einer Zeitverzögerung zwischen den Erfassungssignalen.
2. Schaltung nach Anspruch 1, bei der die Zeitverzögerung erkannt wird durch Mittel (50) zum Zwischenspeichern des zweiten Erfassungssignals auf Erzeugung des Ausgangs-Triggersignals hin.
3. Schaltung nach Anspruch 2 mit Mitteln (48) zum Empfangen des Ausgangs-Triggersignals und zum Erzeugen eines Signals aus diesem, das mit einem Zeitwert verzögert ist, der kürzer als die Zeitverzögerung zwischen den Erfassungssignalen ist, und um das Zwischenspeichermittel (50) das zweite Erfassungssignal auf Erzeugung des verzögerten Signals hin zwischenspeichern zu lassen.
4. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche mit nur zwei Klemmen (14, 16) zur Verbindung mit der Sonde, wobei eine Klemme (14) mit beiden Erfassungsmitteln verbunden ist.
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