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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    PneumatischeAuflagenkontrolleinrichtung zur Überprüfung derrelativen Positionierung eines Werkstückes (3) bezüglich einerAnlagefläche(1) durch Bestimmung des Gegendruckes einer aus der Anlagefläche (1)im Bereich des Werkstückes(3) austretenden und das Werkstück(3) im Wesentlichen senkrecht mit Druckluft anstrahlenden Messdüse (2),wobei einem zur Messdüse(2) führendenMesskanal (4) eine erste Drossel (5) angeordnet ist und in einemparallel hierzu verlaufenden und zur Atmosphäre hin ausmündenden Referenzkanal (6) mindestenseine zweite Drossel (7) angeordnet ist, wobei ferner ein zwischendem Messkanal (4) und dem Referenzkanal (6) angeordneter Differenzdrucksensor(8) zur Bestimmung der Positionierung des Werkstücks (3) bezüglich der Anlagefläche (1)vorgesehen ist, wobei im Mündungsbereichdes Referenzkanals (6) mehrere zueinander parallel geschaltete festeBlenden (10a, 10b, 10c, 10d) oder Drosseln vorgesehen sind, die über je einvorgeschaltetes elektromagnetisches Ventil (11a, 11b, 11c, 11d)zum stufenweisen Variieren des wirksamen Gesamtquerschnitts der Mündung desReferenzkanals (6) zu- oder abschaltbar sind, um einen gewünschtenGrenzspalt zwischen Werkstück(3) und Anlagefläche(1) einzustellen.
    公开号:DE102004031613A1
    申请号:DE200410031613
    申请日:2004-06-30
    公开日:2006-01-26
    发明作者:Andreas Dipl.-Ing. Dalle
    申请人:Rexroth Mecman GmbH；
    IPC主号:B23Q17-22
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine pneumatische Auflagenkontrolleinrichtungzur Überprüfung derrelativen Positionierung eines Werkstückes bezüglich einer Anlagefläche durchBestimmung des Gegendruckes einer aus der Anlagefläche im Bereichdes Werkstückesaustretenden und das Werkstückim Wesentlichen senkrecht mit Druckluft anstrahlenden Messdüse, wobeiin einem zur Messdüseführenden Messkanaleine erste Drossel angeordnet ist, und in einem parallel hierzuverlaufenden und zur Atmosphärehin ausmündendenReferenzkanal mindestens eine zweite Drossel angeordnet ist, wobeiferner ein zwischen dem Messkanal und dem Referenzkanal angeordneterDifferenzdrucksensor zur Bestimmung der Positionierung des Werkstücks bezüglich derAnlageflächevorgesehen ist.
    [0002] Einesolche Auflagenkontrolleinrichtung kommt gewöhnlich in Verbindung mit einerWerkstückhaltevorrichtungeiner Werkzeugmaschine zum Einsatz. Um das Werkstück relativzum Werkzeug genau zu positionieren – beispielsweise bei einer Fräsmaschine – kommtdas Werkstückauf dem Maschinentisch an mindestens einer Anlagefläche der Werkstückhaltevorrichtungzur Anlage. Die Auflagenkontrolleinrichtung dient hierbei der Beurteilung,ob das Werkstückan der mindestens einen korrespondierenden Anlagefläche derWerkstückhaltevorrichtungkorrekt anliegt oder nicht. Insbesondere in der Serienfertigungwird durch diese Art von Auflagenkontrolle ein genaues Bearbeitenjedes Werkstücks sichergestellt.
    [0003] Esist allgemein bekannt, eine pneumatische Auflagenkontrolleinrichtungmit einer aus der Anlageflächeder Werkstückhaltevorrichtungaustretenden Messdüseauszubilden, durch die Druckluft strömt. Die Druckluft strahlt dieOberflächedes sich der AnlageflächenäherndenWerkstücksan und ein hierbei hinter der Messdüse aufgrund der Druckluftströmung entstehenderGegendruck wird mittels eines Absolutdrucksensors festgestellt,der in Reihe mit der anstrahlenden Messdüse innerhalb des druckluftzuführendenMesskanals angeordnet ist. Der von dem Absolutdrucksensor ermittelteGegendruck steht mit der Entfernung zwischen dem Werkstück und derMessdüsein etwa in einer proportionalen Beziehung. Hieraus ist feststellbar,ob das Werkstückkorrekt bezüglichder Anlageflächepositioniert ist, da der Gegendruck umso mehr ansteigt, je mehrsich das Werkstückder Anlageflächenähert.Es kann auf dieser Grundlage ein Grenzspalt zwischen der Anlagefläche unddem Werkstückdefiniert werden, der einer korrekten Positionierung entspricht,wobei der im Verhältnishierzu stehende Grenzdruck das Erreichen des Grenzspaltes anzeigt.
    [0004] EinProblem bei dieser herkömmlichenLösungfür einepneumatische Auflagenkontrolle besteht jedoch darin, dass die Qualität des Messergebnissesbei einem schwankenden Speisedruck nicht sichergestellt werden kann.Wenn der Speisedruck der pneumatischen Auflagenkontrolleinrichtung schwankt,so schwankt im Verhältnishierzu auch des Messergebnis, was dazu führt, dass es unmöglich wird,die relative Positionierung des Werkstückes bezüglich der Anlagefläche korrektfestzustellen.
    [0005] Ausder DE 43 44 264 A1 gehteine pneumatische Auflagenkontrolleinrichtung hervor, die dieses Problemdadurch löst,indem die das Werkstückanstrahlende Messdüseals eine erste Strömungsöffnung ausgebildetist, die mit einer mit dem Umgebungsdruck in Verbindung stehendenzweiten Strömungsöffnung alsReferenzöffnungkorrespondiert, wobei beide Strömungsöffnungenmit einer Art Brückenschaltung – wie dieseauch aus der Elektrotechnik bekannt ist – zusammenwirkt. In diese Brückenschaltungist ein Drucksensor parallel geschaltet, dessen Messwert ein Maß für den Abstandzwischen dem Werkstückund der Messdüsedarstellt. Diese spezielle gattungsgemäße pneumatische Schaltungsanordnunggewährleistettrotz schwankendem Speisedruck Messergebnisse hoher Güte.
    [0006] EinNachteil dieser Lösungbesteht jedoch darin, dass es zur Einstellung des Grenzspalts zwischenWerkstückund Anlageflächeerforderlich ist, den Querschnitt einer im Referenzkanal angeordneteneinstellbaren Drossel im Abgleich mit einer Blende an der Referenzöffnung manuellzu variieren. Entsprechend der Brückenschaltung fällt derGrenzdruck bei Verkleinerung des Drosselquerschnitts; der Grenzdrucksteigt dagegen bei einer Vergrößerung desQuerschnitts der einstellbaren Drossel.
    [0007] Esist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine pneumatischeAuflagenkontrolleinrichtung der vorstehend beschriebenen Art dahingehend weiterzuverbessern,dass in einfacher Weise eine Justage des Grenzspalts aus der Fernemöglich ist.
    [0008] DieAufgabe wird ausgehend von einer pneumatischen Auflagenkontrolleinrichtunggemäß dem Oberbegriffvon Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalengelöst.Die nachfolgenden abhängigenAnsprüchegeben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
    [0009] DieErfindung schließtdie technische Lehre ein, dass im Mündungsbereich des Referenzkanals dergattungsgemäßen pneumatischenAuflagenkontrolleinrichtung mehrerer zueinander parallel geschaltetefeste Blenden oder Drosseln vorgesehen sind, die über je einvorgeschaltetes elektromagnetisches Ventil zum stufenweise Variierendes wirksamen Gesamtquerschnitts der Mündung des Referenzkanals zu-oder abschaltbar sind.
    [0010] DerVorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegtinsbesondere darin, dass mit geringem zusätzlichem Aufwand in Gestaltder elektromagnetischen Ventile mit ausgangsseitig angeordnetenBlenden sich der gewünschteGrenzspalt in einer genügend feinenAbstufung per Fernbedienung einstellen lässt.
    [0011] Vorzugsweisesind genau vier Blenden mit je einem vorgeschalteten elektromagnetischenVentil vorgesehen. Diese vier Blenden können somit derart wahlweise über dieje zugeordneten Ventile zu- oder abgeschaltet werden, dass sichinsgesamt sechzehn verschiedene wirksame Gesamtquerschnitte der Mündung desReferenzkanals – unddamit sechzehn verschiedene Grenzspalte – einstellen lassen. Diese Auflösung istausreichend, um eine Vielzahl praktischer Anwendungsfälle dergattungsgemäßen pneumatischenAuflagenkontrolleinrichtung mit hoher Qualität abzudecken.
    [0012] Einfacherweiselassen sich hier elektromagnetische Ventile nach Art von normal-geschlossenen, monostabilen2/2-Wegeventilen verwenden, welche als Standardbauteile verfügbar sindund ein individuelles Zu- oder Abschalten einzelner fester Blenden oderDrosseln ermöglichen.Hierbei kann jede der festen Blenden oder Drosseln denselben Drosselquerschnittaufweisen, um insoweit eine Reihe von Grenzspalten mit gleicherAbstufung zu realisieren. Natürlichist es auch möglich,jede Blende oder Drossel mit einem anderen Drosselquerschnitt zuversehen, um eine andersgeartete Abstufung des Grenzspaltmaßes nachzubilden.
    [0013] Vorzugsweisewerden die einzelnen elektromagnetischen Ventile mittels einer übergeordneten elektronischenSteuereinheit – beispielsweiseeiner SPS – derartkoordiniert angesteuert, dass sich verschiedene Grenzspalten zwischenWerkstückund Anlageflächeaus der Ferne einstellen lassen.
    [0014] Weiteredie Erfindung verbessernde Maßnahmenwerden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugtenAusführungsbeispielsder Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt. Die Figurzeigt eine Schaltungsanordnung einer pneumatischen Auflagenkontrolleinrichtung.
    [0015] Diepneumatische Auflagenkontrolleinrichtung ist an einer hier nur schematischangedeuteten Anlagefläche 1 angeordnet.Eine Messdüse 2 bildet ander Anlagefläche 1 eineAustrittsöffnung.Die hieraus austretende Druckluft strömt gegen ein gegenüberliegendder Anlagefläche 1 positioniertesWerkstück 3.Die pneumatische Auflagenkontrolleinrichtung dient zur Überprüfung derrelativen Positionierung des Werkstücks 3 bezüglich derAnlagefläche 1, alsoder Kontrolle des dazwischenliegenden Spalts S. In einem zur Messdüse 2 führendenMesskanal 4 ist eine feste erste Drossel 5 angeordnet.Im parallel hierzu verlaufenden und zur Atmosphäre hin ausmündenden Referenzkanal 6 isteine feste zweite Drossel 7 angeordnet. Zwischen dem Messkanal 4 unddem Referenzkanal 6 ist ein Differenzdrucksensor 8 angeordnet,so dass sich insgesamt eine Art Brückenschaltung ergibt. Über einenSpeisekanal 9 strömtDruckluft in den Messkanal 4 sowie den Referenzkanal 6 ein.Der Differenzdrucksensor 8 dient der Bestimmung der Positionierungdes Werkstücks 3 bezüglich derAnlagefläche 1,da der hiermit gemessene Druckwert in direkter Abhängigkeitvom Spaltmaß zwischendem Werkstück 3 undder Anlagefläche 1 steht.
    [0016] Seitensdes Referenzkanals 6 sind im Mündungsbereich zur Atmosphäre hin insgesamtvier zueinander parallel geschaltete feste Blenden 11a bis 11d vorgesehen.Jede der festen Blenden 11a bis 11d ist ein elektromagnetischesVentil 10a bis 10d vorgeschaltet. Die elektromagnetischenVentile 10a bis 10d sind nach Art von normal-geschlossenen, monostabilen2/2-Wegeventilen ausgebildet, welche elektrisch von einer – hier nichtweiter dargestellten – elektronischenSteuereinheit koordiniert ansteuerbar sind. Die koordinierte Ansteuerungder einzelnen elektromagnetischen Ventil 10a bis 10d dientder Einstellung verschiedener Grenzspalte zwischen Werkstück 3 undAnlagefläche 1 ausder Ferne. Denn die vier Blenden 11a bis 11d sindderart wahlweise über diezugeordneten Ventile 10a bis 10d zu- oder abschaltbar,dass insgesamt sechzehn verschiedene wirksame Gesamtquerschnitteder Mündungdes Referenzkanals 6 stufenweise einstellbar sind. Hierbei weistjede feste Blende 11a bis 11d denselben Drosselquerschnittauf.
    [0017] DieErfindung ist nicht beschränktauf das vorstehend beschriebene exemplarische Ausführungsbeispiel.Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, die vom Schutzbereichder nachfolgenden Ansprücheumfasst sind. So ist die optimale Anzahl der festen Blenden nichtunbedingt auf vier beschränkt.Sollte eine feinere Auflösungeiner Grenzspaltreihe gewünschtsein, so kann eine entsprechend größere Anzahl von Blenden mitzugeordneten Ventilen zum Einsatz gebracht werden.
    1 Anlagefläche 2 Messdüse 3 Werkstück 4 Messkanal 5 ersteDrossel 6 Referenzkanal 7 zweiteDrossel 8 Differenzdrucksensor 9 Speisekanal 10 elektromagnetischesVentil 11 festeBlende S Spalt
    权利要求:
    Claims (6)
    [1] Pneumatische Auflagenkontrolleinrichtung zur Überprüfung derrelativen Positionierung eines Werkstückes (3) bezüglich einerAnlagefläche(1) durch Bestimmung des Gegendruckes einer aus der Anlagefläche (1)im Bereich des Werkstückes(3) austretenden und das Werkstück (3) im wesentlichensenkrecht mit Druckluft anstrahlenden Messdüse (2), wobei in einemzur Messdüse(2) führendenMesskanal (4) eine erste Drossel (5) angeordnetist, und in einem parallel hierzu verlaufenden und zur Atmosphäre hin ausmündendenReferenzkanal (6) mindestens eine zweite Drossel (7)angeordnet ist, wobei ferner ein zwischen dem Messkanal (4)und dem Referenzkanal (6) angeordneter Differenzdrucksensor(8) zur Bestimmung der Positionierung des Werkstücks (3) bezüglich derAnlagefläche(1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dassim Mündungsbereich desReferenzkanals (6) mehrere zueinander parallelgeschaltetefeste Blenden (10a, 10b, 10c, 10d)oder Drosseln vorgesehen sind, die über je ein vorgeschalteteselektromagnetisches Ventil (11a, 11b, 11c, 11d)zum stufenweise Variieren des wirksamen Gesamtquerschnitts der Mündung desReferenzkanals (6) zu- oder abschaltbar sind, um einengewünschten Grenzspaltzwischen Werkstück(3) und Anlagefläche(1) einzustellen.
    [2] Pneumatische Auflagenkontrolleinrichtung nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, dass genau vier Blenden (10a, 10b, 10c, 10d)mit je einem vorgeschalteten elektromagnetischen Ventil (11a, 11b, 11c, 11d)vorgesehen sind.
    [3] Pneumatische Auflagenkontrolleinrichtung nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Blenden (10a, 10b, 10c, 10d)insgesamt derart wahlweise überdie je zugeordneten Ventile (11a, 11b, 11c, 11d)zu- oder abschaltbar sind, dass insgesamt 16 verschiedene wirksamenGesamtquerschnitte der Mündungdes Referenzkanals (6) stufenweise einstellbar sind.
    [4] Pneumatische Auflagenkontrolleinrichtung nach einemder vorstehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass jedes elektromagnetische Ventil (11a, 11b, 11c, 11d)nach Art eines normal-geschlossenen, monostabilen 2/2-Wegeventilsausgebildet ist.
    [5] Pneumatische Auflagenkontrolleinrichtung nach einemder vorstehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass jede der festen Blenden (10a, 10b, 10c, 10d)einen anderen Drosselquerschnitt aufweist.
    [6] Pneumatische Auflagenkontrolleinrichtung nach einemder vorstehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetischen Ventile (11a, 11b, 11c, 11d)mittels einer übergeordneten elektronischenSteuereinheit derart koordiniert ansteuerbar sind, dass sich verschiedeneGrenzspalte zwischen Werkstück(3) und Anlagefläche(1) aus der Ferne einstellen lassen.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004031613B4|2008-04-24|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2006-01-26| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-03-22| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: BOSCH REXROTH PNEUMATICS GMBH, 30880 LAATZEN, DE |
    2008-10-16| 8364| No opposition during term of opposition|
    2016-01-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410031613|DE102004031613B4|2004-06-30|2004-06-30|Pneumatische Auflagenkontrolleinrichtung|DE200410031613| DE102004031613B4|2004-06-30|2004-06-30|Pneumatische Auflagenkontrolleinrichtung|
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