Werkzeuglängensensor Infos


Nutzen

Der Werkzeuglängensensor dient zur automatischen Vermessung der Werkzeuglänge, dies ist sinnvoll wenn zur Bearbeitung eines Werkstückes mehrere Werkezuge (Fräser) eingesetzt werden.


Vorgehen

Als erstes Wird das Werkzeug vermessen. Mit aktiver Werkezuglängenkorrektur wird das Werkstück angefahren und der Nullpunkt (z.B. G54) gesetzt.

Jetzt kann der Fräsvorgang beginnen.

Beim nächsten Fräsprogramm mit neuem Werkzeug, wird das Werkzeug eingespannt und vermessen. Das neue Fräsprogramm kann nach dem vermessen sofort wieder gestartet werden.


Installation

Der Sensor wir fest an einem von der CNC Spindel erreichbaren Platz montiert. Die Leitungen des Sensors werden an einen freien Eingang an der Steuerung angeschlossen. In der Steuerungssoftware wird der Eingang dem Werkzeuglängensensor zugewiesen (MACH3 -> Probe). Falls der Sensor als Öffner ausgeführt wurde, dann darf kein Hacken bei "aktive Low" gesetzt werden. Im Anschluss müssen noch verschiedene Längen und die Position in Maschinenkoordinaten zum anfahren definiert werden, und schon ist der Werkzeuglängensensor funktionsbereit.


Anforderungen

Der Sensor sollte als Öffner ausgeführt sein, damit ein nicht angeschlossener Sensor oder ein Leitungsbruch detektiert werden kann. Falls der Sensor nicht angeschlossen ist oder ein Fehler vorliegt wird der Messvorgang sofort unterbrochen und es wird eine Fehlermeldung ausgegeben. Der normale Fräsbetrieb ist auch ohne angeschlossenen Sensor möglich (Angaben beziehen sich auf die Steuerungssoftware MACH3).

 

Weiterhin sollte der Sensor eine möglichst hohe Wiederholgenauigkeit und einen leichtgängigen Druckpunkt haben. Falls der Druckpunkt zu schwergängig ist könnte die Werkzeugschneide bei dem Antastvorgang Schaden nehmen.

 

Optimal wäre ein Sensor mit erhöhtem Tastpunkt, damit größere Werkzeuge beim Tasten keine Crash bauen können.

 

Bei Sensoren mit längerem Drucktastweg sollte der Tastpunkt parallel zur Tastbewegung laufen, eine nicht parallele Führung würde bei einem außermittigen Tastvorgang zu einer fehlerhaften Messung führen.

 

Einen weiterer Punkt ist der Nachlaufbereich nachdem das Tastsignal abgegeben wird. Gerade wenn mit einem hohen Vorschub angetastet wird kann das Werkzeug nach einem Tastvorgang weiter nach unten fahren und bei einem zu geringem Nachlaufweg Schaden nehmen.

 

Zuletzt sollte noch darauf geachtet werden ob eine zusätzliche Spannungsversorgung erforderlich ist. Gerade bei Sensorsystem mit Näherungsschaltern wird ein Spannungsversorgung benötigt .


Verwendeter Werkzeuglängensensor

Der von uns verwendete Werkzeuglängensensor kommt von der Firma WS-Motion 

(www.ws-motion.de).


WS-Motion TLS-01

Dieser Sensor hat eine tolle Wiederholgenauigkeit, einen geringen Druckpunkt, einen kurzen Tastweg, einen großen Nachlaufbereich und einen erhöhten Tastpunkt.

Herstellerangaben:

TLS-01

E-Bay Shop:

myworld.ebay.de/ws-motion

 

2015


WS-Motion TLS-02s

[ Im Test wurde ein Vorserienmodell verwendet ]

Der neue Werkzeuglängensensor bingt zwei gelungene Verbesserungen mit sich. Zum einen ist die Dichtung nun fest verbaut. Somit kann diese nicht mehr so einfach mit dem Staubsauger eingesaugt werden. Zum anderen wurder die Oberflächenhärte am Tastkopf erhöht.

Herstellerangaben:

TLS-02

2016


YouTube Anleitung

In dem folgendem Video haben wir die wichtigsten Information zu der Verwendung eines Werkzeuglängensensors zusammengefasst, hierzu zählt die Vorgehensweise bei der Verwendung des Werkzeuglängensensors. Weiterhin wurde die Wiederholgenauigkeit des Sensors TLS-01 mit den Herstellerangaben überprüft. Bei diesem Test hat der Sensor die Wiederholgenauigkeit von 5µm nicht überschritten (in den meisten Fällen war diese sogar deutlich darunter), es muss lediglich darauf geachtet werden, dass der Sensor mit der Tastfläche Plan zur Fräsebene ausgerichtet ist.

Um den Werkzeuglängensensor an der gewünschten Position und Höhe zu positionieren wurde hierzu eine Halterung hergestellt.