DE3314769A1 - Dividing head - Google Patents
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Abstract
Description
" Teilkopf " Die Erfindung bezieht sich auf einen Teilkopf, be- "Part head" The invention relates to a part head, be
stehend aus einem Kopf stück und einem darin rundum mittels einer Feinverstellvorrichtung drehbar gelagerten und feststellbaren bzw. -klemabaren Spannstück.standing from a head piece and one in it all around by means of a Fine adjustment device rotatably mounted and lockable or clampable clamping piece.
Derartige Teilköpfe werden zur Bearbeitung von Elektrode oder Werkzeugen,z.B. auf Werkzeugmaschinen oder zum Einspannen von Werkzeugen oder Elektroden in Funkenerosiont maschinen verwendet.Such dividing heads are used for machining electrodes or tools, e.g. on machine tools or for clamping tools or electrodes in spark erosion machines used.
Die Winkelstellung eines solchen Werkzeuges relativ zur Halterung des Teilkopfes lieb sich bisher nur an solchen Teilköpfen von außen einstellen und ablesen, bei denen eine umlaufende Gradeinteilung mit einem Ablesenonlus vorgesehen war. Die Genauigkeit der Ablese läßt bei diesen bekannten Teilköpfen zu wünschen tibrig.The angular position of such a tool relative to the holder of the dividing head has so far only been able to adjust to such dividing heads from the outside and read, which are provided with a circumferential graduation with a reading rate was. The accuracy of the reading leaves something to be desired with these known dividing heads other.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst genaue Winkel stellung einstellen und auch ablesen zu können.The invention has for its object to be as precise an angle as possible to be able to adjust and read the position.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Teilkopf der eingangs genannten Art vor, daß das Spannstück im Innern des Kopf stücks eine mit einer Feinteilung versehene Geberscheibe trägt, die undrehbar mit dem Spannstück verbunden ist, und daß im Innern des Kopf stücks ein die die Feinteilung bildenden Markierungen abtastender Sensor angeordnet ist, dessen Zuleitungen an einen am Kopfstück angebrachten Geber geführt sind, und der mit einem Faraday'schen Käfig gegen HF-Ströme abgeschirmt ist.To solve this problem, the invention provides a partial head of the type mentioned before that the clamping piece in the interior of the head piece with a a fine graduation provided encoder disc carries, the non-rotatable with the clamping piece is connected, and that inside the head piece a forming the fine division Marks scanning sensor is arranged, the leads to one on the head piece attached transducer, and the one with a Faraday cage against HF currents is shielded.
Diese erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht eine Genauigkeit der Einstellung von 10 Winkelsekunden.Sie verhindert: das Verschmutzen der Geberscheibe und bewirkt außerdem, daß das Kopfstück des Teilkopfes eine Abschirmung des Sensors gegen hochfrequente Störungen sicherstellt.This arrangement according to the invention enables an accuracy of the setting of 10 arc seconds. It prevents: The encoder disc is dirty and causes also that the head piece of the partial head shields the sensor against high frequency Ensures disruptions.
Bei geeigneter Ausbildung des Kopfstückes läßt sich die Geberscheibe mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser herstellen, so daß die vorstehend erwähnte Genauig keit ohne weiteres erzielt werden kann. Dies läßt sich nach einer Ausgestaltung der Erfindung besonders dadurch bewerkstelligen, daß die Geberscheibe als Glasscheibe mit fotografisch aufgebrachten Strichmarkierungen ausgebildet ist und der Sensor als optisch-elektronische Baueinheit aufgebaut ist.With a suitable design of the head piece, the encoder disc manufacture with a relatively large diameter, so that the aforementioned Accuracy can easily be achieved. This can be done according to one embodiment accomplish the invention particularly in that the encoder disc as a glass pane is formed with line markings applied photographically and the sensor is constructed as an opto-electronic unit.
Zweckmäßig wird der Sensor im Innern des Kopfstückes noch federnd aufgehängt.The sensor is expediently still resilient in the interior of the head piece hung up.
Zur FeinJustierung ist zweckmäßigerweise vorgesehen, da£ der Sensor auf einem Ring befestigt ist, der in dem Kopfstück koaxial und relativ zu diesem drehbar angeordnet und mittels Justierelementen einstell- und feststellbar ist.For fine adjustment, it is expediently provided that the sensor is mounted on a ring which is in the head piece coaxial and relative to this is rotatably arranged and can be adjusted and locked by means of adjusting elements.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigt: Fig. 1: eine Draufsicht auf einen Teilkopf nach der Erfindung, Fig. 2: eine Schnittansicht nach der Linie II - II in Fig. 1, Fig. 3: eine Schnittansicht nach der Linie III - III in Fig. 1, Fig. 4: eine Schnittansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels.The invention is exemplified below with reference to the drawings explained in more detail, namely shows: FIG. 1: a plan view of a partial head according to FIG of the invention, FIG. 2: a sectional view along the line II - II in FIG. 1, FIG. 3: a sectional view along the line III - III in FIG. 1, FIG. 4: a sectional view of a modified embodiment.
Der Teilkopf besteht im wesentlichen aus zwei Hauptteilen, nämlich einem Kopfstück 1 und einem Spannstück 2. Das Kopfstück ist als einstückiges Teil dargestellt, obwohl es in der praktischen Ausführung aus mehreren Teilen aufgebaut sein kann. Geeignete Konstruktionen sind an sich bekannt.The partial head consists essentially of two main parts, namely a head piece 1 and a clamping piece 2. The head piece is a one-piece part shown, although in practice it is made up of several parts can be. Suitable constructions are known per se.
Das Kopfstück 1 kann Je nach Verwendung des Teilkopfes eine glatte Oberseite (Fig. 1 und 3) besitzen oder mit einer Schwalbenschwanzftihrung 1o versehen sein.The head piece 1 can be a smooth one, depending on the use of the partial head Top (Fig. 1 and 3) have or provided with a dovetail guide 1o be.
Das Spannstück 2 ist in dem Kopfstück 1 beliebig drehbar gelagert und besteht aus Fertigungsgründen und Montagegründen ebenfalls aus mehreren Teilen. Das Unterteil des Spannstückes 2 trägt die Teile der eigentlichen Spannvorrichtung 3.The clamping piece 2 is mounted in the head piece 1 so that it can rotate as required and also consists of several parts for manufacturing and assembly reasons. The lower part of the clamping piece 2 carries the parts of the actual clamping device 3.
Das Spannstück 2 ist gegenüber dem Kopfstück 1 in jeder beliebigen Winkelstellung verriegelbar. Zu diesem Zweck ist ein hydraulisches Spannfutter mit einem Ringkanal 4 vorgesehen. Das Festspannen erfolgt mittels einer Stellschraube über einen Kolben 5, der in einem mit der Ringkammer 4 verbundenen Zylinderraum angeordnet ist, oder über einen äußeren Kraftanschluß.The clamping piece 2 is opposite the head piece 1 in any Lockable angular position. A hydraulic chuck is included for this purpose an annular channel 4 is provided. It is tightened by means of a set screw via a piston 5, which is in a cylinder space connected to the annular chamber 4 is arranged, or via an external force connection.
Die Winkelverstellung des Spannstückes relativ zu dem Kopfstück kann auf verschiedene Weise bewerkstelligt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der Schnittansicht nach Fig. 2 eine beispielsweise Konstruktion dargestellt. Das Spannstück 2 enthält eine nahe ihrem äußeren Rand konisch verlaufende Scheibe 6. In einem Teil 7 des Kopfstückes 1 ist eine Welle mit einem äußeren Drehknopf 8 drehbar mit äußerster Präzision gelagert, die einen Konus 9 trägt. Dieser Konus 9 geiit auf der konischen Fläche der Scheibe 6 mittels Reibung an und ist in dieser Richtung mittels einer Feder 10 vorgespannt. Ein Drehen des Drehknopfes 8 bewirkt demnach eine Drehbewegung des Spannstücks 2 relativ zu dem Kopf stück 1. Nach Erreichen der gewünschte Winkellage werden dann beide Teile mittels der hydraulischen Spannvorrichtung starr zueinander festgelegt.The angular adjustment of the clamping piece relative to the head piece can be accomplished in various ways. In the illustrated embodiment an example construction is shown in the sectional view of FIG. The clamping piece 2 contains a disc which runs conically near its outer edge 6. In a part 7 of the head piece 1 is a shaft with an outer knob 8 rotatably mounted with extreme precision, which carries a cone 9. This cone 9 fits on the conical surface of the disc 6 by means of friction and is in this Direction biased by means of a spring 10. Turning the rotary knob 8 causes accordingly a rotary movement of the clamping piece 2 relative to the head piece 1. After reaching The desired angular position is then both parts by means of the hydraulic clamping device rigidly set to each other.
Die Verstellung des Spannstückes gegenüber dem Kopfstück kann auch über andere Antriebsmittel erfolgen, insbesondere auch motorisch. Zu diesem Zweck kann auch ein der Scheibe 6 entsprechendes Schneckenrad 20 vorgesehen sein, in welches eine motorisch angetriebene Schnecke 21 eingreift, die in einem Teil des Kopfstückes drehbar gelagert ist. (Fig. 4) Zum Ablesen und Ermitteln der relativen Winkelstellung zwischen Spannstück und Kopfstück sieht die Erfindung statt der bisher bekannt gewordenen Maßnahmen folgendes vor.The adjustment of the clamping piece relative to the head piece can also take place via other drive means, in particular also by motor. To this end can also be a the worm wheel 20 corresponding to the disk 6 is provided be, in which a motor-driven screw 21 engages, which in a Part of the head piece is rotatably mounted. (Fig. 4) For reading and determining the The invention provides for the relative angular position between the clamping piece and the head piece of the measures that have become known so far.
Auf einem Teil des Spannstückes 2 ist eine mit einer Teilung versehene Scheibe 12 festgeklemmt. Diese Teilung kann als Strichteilung oder als an sich bekannte Code-Teilung ausgebildet sein. Die Teilung wird mittels eines Sensors 13 abgetastet und entsprechende Impulse über äußere Zuleitungen zu einem Auswertegerät 14 geführt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt der Anschluß über einen am Kopfstück befestigten Schaltkasten 15. Der Sensor 13 ist in einer Ausnehmung 16 des Kopfstückes angeordnet.On a part of the clamping piece 2 is provided with a division Disk 12 clamped. This division can be as a line division or as known per se Code division be formed. The division is scanned by means of a sensor 13 and corresponding pulses are fed to an evaluation device 14 via external feed lines. In the illustrated embodiment, the connection is made via one on the head piece attached switch box 15. The sensor 13 is in a recess 16 of the head piece arranged.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die mit der Teilung versehene Scheibe 12 als Glasscheibe ausgebildet. Der Sensor 13 umfaßt einen Oberteil, der mit einer geeigneten Beleuchtungsvorrichtung ausgestattet ist und ein unmittelbar unter der Glasscheibe angeordneten Empfängerteil 17, der außer den lichtempfangend Elementen auch zugleich einen Teil der Auswerteschaltung enthält. Diese Anordnung besitzt den Vorteil, daß die Teile des Kopfstückes 1 einen Faraday.'schenKafi#gdes Sensor gegen äußere Hochfrequenz-Einflüsse bildet und daß die die Teilung tragende Scheibe gegen Verschmutzung von außen gesichert ist.In a preferred embodiment, the one with the division provided disc 12 designed as a glass pane. The sensor 13 comprises an upper part, which is equipped with a suitable lighting device and an immediate arranged below the glass pane receiver part 17, which apart from the light receiving Elements also contains part of the evaluation circuit at the same time. This arrangement has the advantage that the parts of the head piece 1 have a Faraday cafi # gdes Forms sensor against external high-frequency influences and that the division supporting Disk is secured against contamination from the outside.
Der Sensor 13 könnte mit dem Kopfstück selbst fest, d.h.The sensor 13 could be fixed to the headpiece itself, i.
undrehbar verbunden sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch Vorsorge dafür getroffen, daß dieser relativ zu der die Teilung enthaltenden Scheibe 12 um einen kleinen Winkelbereich zur Justierung verstellt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Sensor 13 auf einem Ring 1 & gehalten, der auf seinem Umfang eine vorragende Nase 19 besitzt. Der Ring 18 ist mit kleinstmöglicher Passung an dem Kopf stück gelagert und läßt sich mittels Stellschrauben 20, die beiderseits der Nase 19 angreifen, relativ zu dem Kopf stück verdrehen.be non-rotatably connected. In the illustrated embodiment however, care is taken to ensure that this is relative to the one containing the division Disc 12 can be adjusted by a small angular range for adjustment. For this purpose, the sensor 13 is held on a ring 1 &, which on his Has a protruding nose 19 in scope. The ring 18 has the smallest possible fit mounted on the head piece and can be adjusted by means of adjusting screws 20 on both sides attack the nose 19, twist relative to the head piece.
Mit dieser Maßnahme ist eine Nullung der Teilung möglich.This measure enables the division to be zeroed.
Außerdem ist eine rein elektronische Nullung in der Auswertevorrichtung 14 möglich.In addition, there is a purely electronic zeroing in the evaluation device 14 possible.
Es ist zweckmäßig, die die Teilung enthaltende Scheibe 12 mit einem möglichst großen Durchmesser zu versehen, um so eine möglichst hohe Genauigkeit zu erzielen.It is useful, the disc containing the division 12 with a to provide the largest possible diameter in order to achieve the highest possible accuracy to achieve.
Außerdem ist zur Erhöhung des Auflösungsvermögens des Sensors eine zusätzliche Impulsteilung denkbar, so daß aber theoretisch eine Genauigkeit der Winkelstellung zwischen Kopfstück und Spannstück bis herab zu einer Winkel sekunde erreicht werden könnte. Je nach der relativen Drehrichtung des Spannstückes gegenüber dem Kopf stück werden die von dem Sensor 13 gegebenen Zählimpulse in der Auswertevorrichtung 14 aufaddiert oder subtrahiert.In addition, to increase the resolving power of the sensor is a additional pulse division conceivable, so that theoretically an accuracy of the Angular position between head piece and clamping piece down to an angle of one second could be achieved. Depending on the relative direction of rotation of the clamping piece opposite the head piece are the counting pulses given by the sensor 13 in the evaluation device 14 added or subtracted.
Die Absolutwerte können in einem Speicher gespeichert und die Anzeige relativ zu dem gespeicherten Wert genullt werden.The absolute values can be stored in a memory and the display be zeroed relative to the stored value.
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DE-Z.: Werkstatt und Betrieb. 115(1982)2, S. 116 * |
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