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DE3536067C2 - Kontaktdetektor für eine Werkzeugmaschine - Google Patents

Kontaktdetektor für eine Werkzeugmaschine

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DE3536067C2
DE3536067C2 DE3536067A DE3536067A DE3536067C2 DE 3536067 C2 DE3536067 C2 DE 3536067C2 DE 3536067 A DE3536067 A DE 3536067A DE 3536067 A DE3536067 A DE 3536067A DE 3536067 C2 DE3536067 C2 DE 3536067C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Kontaktdetektorsystem zum Feststellen des Kontaktes eines Werkzeugs mit einem Werkstück, mit einer Erregerspulenanordnung, einer elektrischen Leistungsquelle zur Lieferung eines elektrischen Hochfrequenzstromes für die Erregerspulenanordnung, wobei die Erregerspulenanordnung, wenn ein tatsächlicher Kontakt zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück stattfindet, einen Induktionsstrom erzeugt, der in einer Schleifenschaltung fließt, die aus einer Hauptspindel, dem Werkzeug und einem Maschinenrahmen gebildet wird, mit einer Detektorspulenanordnung und einer Detektoreinheit, welche in einem Ausgangssignal von der Detektorspulenanordnung eine Stromkomponente feststellt, welche von dem in der Erregerspulenanordnung erzeugten Induktionsstrom herrührt, und daraufhin ein Ausgangssignal erzeugt, welches den Kontakt des Werkzeugs mit dem Werkstück anzeigt. Ein derartiges Kontaktdetektorsystem ist aus der DE-OS 14 77 537 bekannt.
Bei dem bekannten Kontaktdetektorsystem sind die Erregerspulenanordnung und die Detektorspulenanordnung voneinander beabstandet auf dem Maschinenrahmen angebracht. Hierbei weisen sowohl die Erregerspulenanordnung als auch die Detektorspulenanordnung ein Blechpaket auf, welches den Maschinenrahmen umschließt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Kontaktdetektorsystem weiterzuentwickeln und ein Kontaktdetektorsystem zur Verfügung zu stellen, welches geeignet ist, den Kontakt zwischen dem Werkstück und dem angetriebenen Werkzeug präzise zu erfassen und anzuzeigen, und gleichzeitig je nach Bedarf auf einfache Weise montierbar bzw. demontierbar ist.
Dies wird gemäß der Erfindung durch ein eingangs genanntes Kontaktdetektorsystem erreicht, bei welchem weiterhin die Erregerspulenanordnung und die Detektorspulenanordnung auf der Hauptspindel so angeordnet sind, daß sich die Hauptspindel frei durch die Erregerspulenanordnung und die Detektorspulenanordnung hindurch erstreckt, die Erregerspulenanordnung und die Detektorspulenanordnung nebeneinander angeordnet sind, eine Abschirmplatte aus magnetisierbarem Material zwischen der Erregerspulenanordnung und der Detektorspulenanordnung angeordnet ist, und die Erregerspulenanordnung, die Detektorspulenanordnung und die Abschirmplatte innerhalb eines im wesentlichen im Schnitt U-förmig ausgebildeten Gehäuses untergebracht sind, und in einem synthetischen Kunstharzfüllmittel eingebettet sind, wobei das Gehäuse dazu angepaßt ist, abnehmbar an dem Maschinenrahmen befestigt zu werden.
Durch Ausbildung des Kontaktdetektorsystems als kompakte Einheit, die auf die Hauptspindel einer Werkzeugmaschine aufgeschoben werden kann, wird das Kontaktdetektorsystem auf einfache Weise montierbar bzw. demontiertbar. Das Kontaktdetektorsystem ist kompakt aufgebaut, wobei die Erregerspulenanordnung und die Detektorspulenanordnung nahe aneinander angeordnet sein können, da durch die dazwischen befindliche Abschirmplatte erreicht wird, daß sich die Erregerspulenanordnung und die Detektorspulenanordnung nicht gegenseitig stören. Wenn das Kontaktdetektorsystem demontiert werden soll, um etwa durch ein anderes Kontaktdetektorsystem ausgetauscht zu werden, braucht nur die Befestigung des Gehäuses am Maschinenrahmen gelöst und das Gehäuse eines neuen Kontaktdetektorsystems wieder am Maschinenrahmen befestigt zu werden. Darüber hinaus weist die kompakte Ausbildung des Kontaktdetektorsystems den Vorteil auf, daß die normalen Bearbeitungsfunktionen der Maschine, an welcher das Kontaktdetektorsystem vorgesehen ist, und die Handhabung der Maschine möglichst wenig gestört werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Frontseitenansicht einer Werk­ zeugmaschine mit einem eingebauten Kontaktdetektor­ system nach der Erfindung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Sensoreinheit, dargestellt zusammen mit einer schematischen Schal­ tung der Kontaktdetektorvorrichtung nach der Erfin­ dung,
Fig. 3A eine Querschnittsansicht der Sensoreinheit gemäß Fig. 2 und
Fig. 3B eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 3A zur Darstellung einer modifizierten Sensoreinheit,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Detektoreinheit und
Fig. 5 ein Spannungsdiagramm mit einer Darstellung unterschied­ licher Wellenformen von Signalen, welche in der Detektoreinheit von Fig. 4 auftreten.
Es wird zunächst Bezug genommen auf Fig. 1, in der eine Werkzeugmaschine 1 dargestellt ist mit einem Maschinenrahmen 2, welcher eine Hauptspindel 3 für eine Bewegung in Richtung auf ein Werkstück 5 zu von diesem weg trägt, welches auf einem Maschinenlager oder -bett befe­ stigt ist. Ein Werkzeug 4 ist in ein Futter eingespannt oder in einer anderen Weise gehalten durch die Hauptspindel 3, um zusammen mit diesem bewegt zu werden, wobei dieses Werkzeug 4 dazu geeignet ist, eine Bearbeitungsoperation, wie z. B. Schneiden oder Bohren, am Werkstück 5 durchzuführen.
Das Kontaktdetektorsystem umfaßt eine ringförmige Sensoreinheit 6, welche so an der Werkzeugmaschine 1 befestigt ist, daß sie die Hauptspindel 3 umgibt, was später im Detail beschrieben wird. Des weiteren ist eine Steuereinheit 18 vorgesehen, die ebenfalls später beschrie­ ben wird.
Mit Bezug auf Fig. 2 umfaßt die Sensoreinheit 6 eine Erre­ gerspulenanordnung 7 sowie eine Detektorspulenanordnung 10, wobei jede dieser Spulenanordnungen durch einen entsprechenden ringförmigen Kern 8 oder 11 gebildet wird, welcher aus magnetisierbarem Material besteht, wie z. B. Ferrit, und wobei eine Spule 9 oder 12 um den entsprechenden ringförmigen Kern 8 oder 10 gewickelt ist. Die Erregerspulen­ anordnung 7 sowie die Detektorspulenanordnung 10 sind koaxial angeordnet, eine über der anderen, mit einer ringförmigen Abschirmplatte 13 dazwischen, wo­ bei die ringförmige Abschirmplatte 13 aus magnetisierba­ rem Material, wie z. B. Eisen, besteht. Insbesondere, wie am besten aus Fig. 3A zu sehen ist, sind die Erreger- und Detektorspulenanordnung 7 und 10 sowie die Abschirmplatte 13 innerhalb eines im wesentlichen im Schnitt U-förmigen ringförmigen Gehäuses 14 eingebettet, welches aus einem metallischen Material, wie z. B. Aluminium, besteht. Die­ ses Gehäuse 14 wird, nachdem die Anordnung 7 und 10 und die Abschirmplatte 13 darin in einer vorbestimmten Anord­ nung der zuvor beschriebenen Art untergebracht wurde, mit einem synthetischen Kunststoff 15 gefüllt, wobei die Ring­ öffnung des Gehäuses 14 nach der Verfestigung des syntheti­ schen Kunststoffes 15, welcher in das Gehäuse 14 injiziert wurde, durch eine Ringdeckplatte 16 abgeschlossen wird. Es ist zu bemerken, daß im hergestellten Zustand die Erreger- und Detektorspulenanordnung 7 und 10 elektrisch isoliert sind von dem Gehäuse 14 aufgrund des Vorhandenseins des synthetischen Kunststoffes 15, während die ringförmige Ab­ schirmplatte 13 so dimensioniert und so angeordnet ist, daß die radial gegenüberliegenden Wandbereiche 14a und 14b des Gehäuses 14 miteinander über die Abschirmplatte 13 elektrisch verbunden sind. Wie dargestellt, wird die Ab­ schirmplatte 13 über ihre äußere periphere Kante in Kontakt mit dem äußeren Wandbereich 14b des Gehäuses 14 gehalten.
Das Gehäuse 14 weist einen radial nach außen hervorstehen­ den Flansch 14c auf, der mit dem Gehäuse einstückig ausgebildet ist, und über welchen die Sensoreinheit 6 fest durch mehrere Befestigungsschrauben oder -bolzen 17 an der Werkzeug- Maschine 1 befestigt ist, so daß sie die Hauptwelle 3 umgibt.
Wie in Fig. 3A dargestellt, weist die Sensoreinheit 6 eine Konstruktion auf, gemäß der die Erreger- und Detektor­ spulenanordnungen 7 und 10 eine über der anderen in Rich­ tung koaxial zur Hauptwelle 3 positioniert sind. Jedoch muß die Sensoreinheit 6 nicht immer so wie in den Fig. 2 und 3A gezeigt ausgebildet sein, sondern sie kann auch modifiziert werden, etwa wie in Fig. 3B. Bei der in Fig. 3B gezeigten Modifikation sind die Erreger- und Detektorspulen­ anordnungen 7 und 10 derart angeordnet, daß eine inner­ halb der anderen in koaxialer Beziehung zur Hauptspindel 3 vorgesehen ist und für diesen Zweck die Erregerspulen­ anordnung 7 einen äußeren Durchmesser aufweist, der klei­ ner ist als der innere Durchmesser der Detektorspulenan­ ordnung 10. Statt dessen kann Erregerspulenanordnung 7 einen inneren Durchmesser aufweisen, der größer als der äußere Durchmesser der Detektorspulenanordnung 10 ist, in weichem Falle die Erregerspulenanordnung 7 radial außer­ halb der Detektorspulenanordnung 10 angeordnet ist.
Bezugnehmend auf Fig. 2 umfaßt die Steuereinheit 18 eine elektrische Leistungsquelle 19, von der ein hochfrequenter Strom an die Erregerspulenanordnung 7 geliefert wird, so­ wie eine Detektoreinheit 20, um ein Ausgangssignal zu verarbeiten, welches von der Detektorspulenanordnung 10 abgeleitet wird, um ein Detektorsignal zu erzeugen, wel­ ches den Kontakt des Werkzeugs 4 mit dem Werkstück anzeigt. Die Detektoreinheit 20 wird in einem einzigen Steuermodul vorgesehen, welches seinerseits in einer Steuerkonsole (nicht dargestellt) der Werkzeugmaschine 1 vorgesehen ist. Die elektrische Leistungsquelle 19 wird durch eine Oszillatorschaltung gebildet, welche mit einer Frequenz innerhalb eines Bereiches von einigen KHz bis einigen Hun­ dert KHz schwingen kann, wobei zur Leistungsquelle 19 noch eine Leistungsverstärkungsschaltung und anderes dazugehört.
Ihre Ausgestaltung ist derart, daß ihre Betriebsfrequenz und die Ausgangsleistung beide einstellbar bzw. justier­ bar sind.
Details der Detektoreinheit 20 sind am besten aus Fig. 4 ersichtlich. Wie dort gezeigt, umfaßt die Detektoreinheit 20 einen Verstärker 21 mit einem Verstärkungsgrad, der durch ein Einstellglied 21a justierbar bzw. einstellbar ist, einen Wellendetektor 22, eine Wellenformschaltung 23, einen Integrator 24, eine Ausgabeschaltung 25 und eine Anzeige­ lampe 26. Diese Detektoreinheit 20 ist derart aufgebaut, daß nach Verstärkung des Ausgangssignales von der Detektorspulenanordnung 10 und nach der unmittelbar darauf erfolgenden Ermittlung der Wellenform des verstärkten Ausgangssignales das Signal eines Pegels, welcher einen vorbestimmten Wert überschreitet, um­ gewandelt werden kann in einen Impuls von einer vorgege­ benen Wellenform. In dem Fall, daß eine vorbestimmte Anzahl von z. B. drei Impulsen kontinuierlich geliefert worden ist, kann ein Detektorsignal S6 erzeugt werden und zur gleichen Zeit kann die Anzeigelampe 26 eingeschaltet werden, wie dies ohne weiteres aus den Wellenverläufen von Fig. 5 ersichtlich ist. Es ist festzustellen, daß die Bezugszeichen. S1, S2, . . . S5 und S6 von Fig. 5 entsprechende Ausgangssignale S1, S2, . . . S5 und S6, dargestellt in Fig. 4, verkörpern. In der Wellenformdarstellung von Fig. 5 ist t1 die Zeit, in der das Werkzeug 4 das Werkstück 5 berührt, und t2 ist die Zeit, in der das Detektor­ signal S6 von der Ausgangsschaltung 25 erzeugt wird.
Wenn der elektrische Hochfrequenzstrom von der Leistungsquelle 19 zur Erregerspulenanordnung 7 geliefert wird, wird ein elektromagnetisches Hochfrequenzfeld im Kern 8 erzeugt. Wenn das Werkzeug 4 in Kontaktbe­ rührung mit dem Werkstück 5 als Ergebnis der Abwärtsbewe­ gung der Hauptspindel 3 gebracht wird, wird ein elektrischer Hochfrequenzstrom H durch das elektromagnetische Hochfre­ quenzfeld induziert, welches in einer Schleifenschaltung unter Einschluß des Maschinenrahmens 2, der Hauptspindel 3, des Werkzeugs 4 und des Werkstückes 5 gemäß Fig. 1 fließt. Als Ergebnis des Flusses des elektrischen hoch­ frequenten Stromes H wird ein elektromagnetisches Hochfre­ quenzfeld im Kern 11 der Detektorspulenanordnung 10 ent­ wickelt mit der Folge, daß ein elektrischer Hochfrequenz­ strom in der Spule 12 der Detektorspulenanordnung 10 indu­ ziert wird. Der elektrische Hochfrequenzstrom, welcher in der Spule 12 der Detektorspulenanordnung 10 induziert wur­ de, ist das Ausgangssignal S1, welches von der Sensorein­ heit 6 abgegeben wird. Das Detektorsignal S6, welches den Beginn der Berührung des Werkzeugs 4 mit dem Werk­ stück 5 anzeigt, wird von der Detektoreinheit 20 erhal­ ten, die so ausgebildet ist, daß sie das Ausgangssignal S6 verarbeiten kann, um ein solches Detektorsignal 6 zu erzeu­ gen.
Der Integrator 24 wird verwendet, um jeglichen möglichen feh­ lerhaften Betrieb zu vermeiden, welcher von einer Einzelstö­ rung herrührt. Jedoch resultiert die Verwendung des Inte­ grators 24 in einer Verzögerung im Ansprechen, dargestellt durch die Differenz (t2-t1), deren Wert praktisch unbe­ deutend ist, weil die Frequenz der Leistungsquelle 19 sehr hoch ist. Mit Bezug auf die Isolierung, welche durch die Bildung des Ölfilmes in den Lagern der Werkzeugmaschine entstanden ist, wirkt die statische Kapazität des Ölfilmes in den Lagern als Reaktanz oder Blindwiderstand von bestimmtem Wert für eine solche hohe Frequenz, wie sie in der vorliegenden Erfindung ver­ wendet wird, um hierdurch einen elektrischen Hochfrequenz­ strom H zu erzeugen. Darüber hinaus kann die Schleifen­ schaltung, durch welche der elektrische Hochfrequenzstrom H fließt, als eine Art Resonatorschaltung angesehen werden. Daher ist es möglich, einen elektrischen Hochfrequenzstrom H von relativ hohem Wert zu erhalten durch Einstellung der Oszillatorfrequenz der Leistungsquelle 19.
Gemäß dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung tritt dann, wenn und solange kein Kontakt zwi­ schen dem Werkzeug 4 und dem Werkstück 5 stattfindet, kein elektrischer Hochfrequenzstromfluß H in der Maschine 1 und daher kein nennenswertes Ansteigen im elektrischen Lei­ stungsverbrauch im Maschinensystem als Ganzes auf. An­ dererseits fließt in dem Augenblick, in dem Kontakt zwischen dem Werkzeug 4 und dem Werkstück 10 auftritt, ein elektrischer Hochfrequenzstrom H in der Werkzeug-Maschine sogar wäh­ rend der Hochgeschwindigkeitsdrehung der Hauptspindel 3, wo­ bei der Fluß des elektrischen Hochfrequenzstromes H durch die Detektorspulenanordnung 10 auf einer Nichtkontaktbasis bzw. nach einem Nichtkontaktverfahren festgestellt werden kann, wofür das Detektorsignal aus der Detektoreinheit 20 stetig und mit einem guten Signal/Rauschverhältnis erhalten wer­ den kann.
Da darüber hinaus die Erreger- und Detektorspulenanordnung 7 und 10 innerhalb des einzigen Gehäuses 14 untergebracht und festgehalten sind, kann die Sensoreinheit 6 ohne Schwierigkeiten an der Werkzeug-Maschine 1 befestigt und auch durch eine andere in einfacher Weise, sofern gewünscht, ersetzt werden. Das Vorsehen der ringförmigen Abschirmplatte 13 macht es mög­ lich, daß bei der Detektorspulenanordnung 10 die Gefahr mini­ miert oder im wesentlichen beseitigt wird, daß Ausgangssignal frühzeitig unter dem Einfluß eines Lecks bzw. einer Streuung des elektromagnetischen Feldes von der Erregerspulenanordnung 7 erzeugt wird.
Die Detektoreinheit 20 braucht nicht immer die in Fig. 4 gezeigte Konstruktion zu haben. Beispielsweise kann der Inte­ grator 24 durch einen Synchronisierungszähler gebildet sein. Die Detektoreinheit 20 kann ein Störungs- oder Rausch­ reduzierungsfilter aufweisen, welches in ihr untergebracht ist. Darüber hinaus kann die Detektoreinheit 20 auch so ausge­ staltet sein, daß Signalen anders als das Signal, das durch den elektrischen Hochfrequenzstrom H abgeleitet wurde, ent­ gegengewirkt werden kann durch ihren Vergleich mit dem Signal, welches von der Leistungsquelle 19 zugeführt ist, oder daß der Kontakt des Werkzeugs 4 mit dem Werkstück 5 er­ mittelt werden kann durch Feststellung von Änderungen in der Phase des Detektorsignales.
Außerdem kann die Sensoreinheit 6 so ausgebildet sein, daß sie zwei Erregerspulenanordnungen und eine Detektor­ spulenanordnung aufweist, die sandwichartig zwischen den beiden Erregerspulenanordnungen vorgesehen ist, oder zwei Detektorspulenanordnungen und eine Erregerspulenanord­ nung, welche sandwichartig zwischen den beiden Detektor­ spulenanordnungen vorgesehen ist, in welchem Falle nicht nur die Streuung oder das Leck des elektromagnetischen Feldes minimiert werden kann mit zwangsläufig verbesserter Detektorempfindlichkeit, sondern auch das Signal/Rausch-Verhältnis verbessert werden kann.
Das Gehäuse 14 braucht keinen Befestigungsflansch 14c, der mit ihm integriert ist, aufzuweisen, sondern für das Gehäuse kann ein getrenntes Gehäuseglied, hergestellt entweder aus syn­ thetischem Kunststoff oder Metall, verwendet werden, um die Sensoreinheit 6 gegenüber der Werkzeug-Maschine 1 zu sichern. Dort, wo die statische Kapazität des Lagers, welches für die Hauptspindel 3 der Werkzeug-Maschine 1 verwendet wird, für die Anfor­ derung zu kurz oder klein ist oder instabil ist, kann eine ringförmige Gegenplatte vorgesehen sein, und zwar räumlich entfernt zwischen einem festen Bereich und einem drehbaren Bereich des Lagers, um zu bewirken, daß das Lager eine sta­ tische Kapazität aufweist. Eine zuverlässige Ermittlung des Kontaktes des Werkzeugs mit dem Werkstück kann auch bewerkstelligt werden, wenn ein Schmier- oder Motorenöl, welches im Lager verwendet wird, in Form eines Öles benutzt wird, welches eine hohe spezifische dielektrische Konstante oder eine elektrische Leitfähigkeit aufweist.
Beispiele für die Maschine, für die das Kontaktdetektorsystem der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, sind etwa eine Werkzeugmaschine 1 und irgendeine andere Maschine, in der die Hauptspindel 3 fest ist, wäh­ rend das Werkstück 5 beweglich gelagert ist und zusammen mit der Aufnahme in einer Richtung dicht bis an die feste Hauptwelle heran und von dieser weg bewegbar ist, oder bei der die Hauptspindel 3 nicht drehbar ist. Zusätzlich ist es für einen Fachmann offensichtlich, daß die Erreger- und/oder Detektorspulenanordnung an einem Teil der Maschine gegen­ überliegend entweder dem Werkstück 5 oder dem Maschinenrahmen 2 befestigt werden kann.

Claims (1)

1. Kontaktdetektorsystem zum Feststellen des Kontaktes eines Werkzeugs (4) mit einem Werkstück (5), mit
  • - einer Erregerspulenanordnung (7);
  • - einer elektrischen Leistungsquelle (19) zur Lieferung eines elektrischen Hochfrequenzstromes für die Erregerspulenanordnung (7);
  • - wobei die Erregerspulenanordnung (7), wenn ein tatsächlicher Kontakt zwischen dem Werkzeug (4) und dem Werkstück (5) stattfindet, einen Induktionsstrom erzeugt, der in einer Schleifenschaltung fließt, die aus einer Hauptspindel (3), dem Werkzeug (4) und einem Maschinenrahmen (2) gebildet wird;
  • - einer Detektorspulenanordnung (10); und
  • - einer Detektoreinheit (20), welche in einem Ausgangssignal von der Detektorspulenanordnung (10) eine Stromkomponente feststellt, welche von dem in der Erregerspulenanordnung (7) erzeugten Induktionsstrom (H) herrührt, und daraufhin ein Ausgangssignal erzeugt, welches den Kontakt des Werkzeugs (4) mit dem Werkstück (5) anzeigt;
    dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Erregerspulenanordnung (7) und die Detektorspulenanordnung (10) auf der Hauptspindel (3) so angeordnet sind, daß sich die Hauptspindel frei durch die Erregerspulenanordnung (7) und die Detektorspulenanordnung (10) hindurch erstreckt;
  • - die Erregerspulenanordnung (7) und die Detektorspulenanordnung (10) nebeneinander angeordnet sind;
  • - eine Abschirmplatte (13) aus magnetisierbarem Material zwischen der Erregerspulenanordnung (7) und der Detektorspulenanordnung (10) angeordnet ist; und
  • - die Erregerspulenanordnung (7), die Detektorspulenanordnung (10) und die Abschirmplatte (13) innerhalb eines im wesentlichen im Schnitt U-förmig ausgebildeten Gehäuses (14) untergebracht sind, und in einem synthetischen Kunstharzfüllmittel eingebettet sind, wobei das Gehäuse (14) dazu angepaßt ist, abnehmbar an dem Maschinenrahmen (2) befestigt zu werden.
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Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3536067A1 DE3536067A1 (de) 1986-09-18
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GB (1) GB2172224A (de)
IT (1) IT1189484B (de)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61163141U (de) * 1985-03-30 1986-10-09
FR2603218B1 (fr) * 1986-09-01 1994-03-11 Meseltron Sa Dispositif sans fil pour la commande de la vitesse d'avance d'un outil vers une piece a usiner.
DE3639917A1 (de) * 1986-11-22 1988-06-01 Krupp Gmbh Vorrichtung zur frueherkennung von schneidenbruechen und grenzverschleiss von werkzeugen zur spanabhebenden bearbeitung
JPH074735B2 (ja) * 1989-01-20 1995-01-25 大昭和精機株式会社 接触検出装置
US4912883A (en) * 1989-02-13 1990-04-03 International Business Machines Corporation Lapping control system for magnetic transducers
US4954022A (en) * 1989-06-16 1990-09-04 Underwood Mold Co., Inc. Method for machining multiple cuts in a workpiece to a uniform depth
CA2073266A1 (en) * 1991-07-09 1993-01-10 Mehmet Rona Distal targeting system
US5941151A (en) * 1995-10-04 1999-08-24 Acuson, Corporation Method and apparatus for determining a workpiece's surface position
IT1285334B1 (it) * 1996-05-17 1998-06-03 Pluritec Italia Apparecchiatura e relativo metodo di controllo della profondita' di lavorazione per una macchina operatrice per piastre di circuiti
GB2319615A (en) * 1996-11-26 1998-05-27 United New Technology Limited Position measurement apparatus
FR2774617B1 (fr) * 1998-02-06 2000-05-05 St Microelectronics Sa Procede et machine d'usinage d'une cavite dans une carte a puce electronique renfermant une antenne
US7141768B2 (en) 2000-04-28 2006-11-28 Nexicor, Llc Fastening device
US6758640B2 (en) * 2000-10-11 2004-07-06 Fuji Seiko Limited Method and apparatus for controlling movement of cutting blade and workpiece
CA2431137A1 (en) 2000-12-18 2002-06-27 Cardemon Inc., D/B/A Car-Tec Company Adjustment method and apparatus for a boring tool
US6550118B2 (en) * 2001-02-02 2003-04-22 Electroimpact, Inc. Apparatus and method for accurate countersinking and rivet shaving for mechanical assembly operations
DE50206475D1 (de) * 2001-05-15 2006-05-24 Paul Mueller Gmbh & Co Kg Motorspindel mit verbesserter bearbeitungsgenauigkeit sowie verfahren zum betrieb einer derartigen motorspindel
US6481939B1 (en) * 2001-08-24 2002-11-19 Robb S. Gillespie Tool tip conductivity contact sensor and method
TW567333B (en) * 2002-09-20 2003-12-21 Benq Corp Method for phase matching by detecting magnetic flux
EP1649240B1 (de) * 2003-06-02 2007-05-30 Novator AB Verfahren und vorrichtung zur messung einer tiefe von löchern in arbeitsstücken aus verbundmaterial, die durch ein umlaufendes schneidwerkzeug bearbeitet werden
JP4714503B2 (ja) * 2005-05-13 2011-06-29 国立大学法人広島大学 加工装置
TWI330123B (en) * 2007-11-23 2010-09-11 Primax Electronics Ltd Method for detecting whether object is completely cut off and paper cutter therewith
WO2014192879A1 (ja) * 2013-05-30 2014-12-04 Dmg森精機株式会社 接触検知装置
US20170282320A1 (en) * 2014-09-18 2017-10-05 Korea Institute Of Industrial Technology Module for detecting contact between object to be processed and precision tool tip and method for detecting contact using same
IT202000029600A1 (it) * 2020-12-03 2022-06-03 Marposs Spa Sistema per il controllo dell’integrita’ di un utensile
WO2022117632A1 (en) * 2020-12-03 2022-06-09 Marposs Societa' Per Azioni System for checking the integrity of a tool

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3148563A (en) * 1959-06-15 1964-09-15 South African Iron & Steel Detection of the arrival of material at a point in a rolling mill
GB1001046A (en) * 1963-03-13 1965-08-11 James Archdale & Co Ltd Broken tool detection in machine tools
DE1477537A1 (de) * 1965-04-28 1969-05-14 Losenhausen Maschb Ag Vorrichtung zur Signalangabe bei Beruehrung eines Werkstueckes mit einem Kontaktglied
US3777255A (en) * 1972-10-26 1973-12-04 Westinghouse Electric Corp Position sensor utilizing a primary and secondary shielded from one another by a ferromagnetic shield and a magnet whose position relative to the shield changes the shielding
US4000448A (en) * 1974-05-10 1976-12-28 Westinghouse Electric Corporation Control system for sensing the air gap between a cutting tool and a work piece
JPS5469883A (en) * 1977-11-14 1979-06-05 Toyoda Mach Works Ltd Contact detecting device
JPS569149A (en) * 1979-06-29 1981-01-30 Toyoda Mach Works Ltd Contact detector
JPS5754054A (en) * 1980-09-11 1982-03-31 Toyoda Mach Works Ltd Tool correcting apparatus provided with contact detector
US4396322A (en) * 1980-12-22 1983-08-02 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Contact detecting apparatus
JPS57148201A (en) * 1981-03-10 1982-09-13 Toyoda Mach Works Ltd Detecting device for contact
US4401945A (en) * 1981-04-30 1983-08-30 The Valeron Corporation Apparatus for detecting the position of a probe relative to a workpiece
JPH0240164B2 (ja) * 1982-12-22 1990-09-10 Toyoda Machine Works Ltd Kosakukikaiyosetsushokukenshutsusochi
JPS60180752A (ja) * 1984-02-27 1985-09-14 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 刃具と被加工物の接触検出装置
JPS61163141U (de) * 1985-03-30 1986-10-09

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61214953A (ja) 1986-09-24
GB2172224B (de) 1989-06-28
JPH038900B2 (de) 1991-02-07
US4657451A (en) 1987-04-14
GB8522624D0 (en) 1985-10-16
GB2172224A (en) 1986-09-17
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FR2578771A1 (fr) 1986-09-19
IT8619280A0 (it) 1986-02-03
DE3536067A1 (de) 1986-09-18
IT8619280A1 (it) 1987-08-03
IT1189484B (it) 1988-02-04

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