WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

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1.AVM
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WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

Beitrag von 1.AVM » 21.10.2017, 07:25

Hallo Leute,
da ich an meiner Fräsmaschine noch keinen Werkzeugwechsler habe, muss ich immer manuell wechseln und Z neu ankratzen. Um das etwas zu verbessern, würde ich gerne einen berührungslosen Werkzeuglängensensor haben. Bisher habe ich noch berührende mit induktiven Schaltern gefunden, die mir aber nicht gefallen.
Hat das jemand hier oder hat jemand Interesse an einem gemeinsamen Projekt? Ich stelle mir darunter eine Lichtschranke vor, die mittels Überwachung eine Rückmeldung an Mach3 gibt. Auf dem BOB (https://www.sorotec.de/shop/Interface-Advanced-PRO.html) ist noch der Anschluss für die 4. Achse frei - dort würde ich den WZL gern integrieren. :dh

edith:
Hat schon mal jemand darüber nachgedacht, dass auch ein normaler induktiver Sensor, wie viele von uns ihn zur Referenzierung der Achsen nutzen, axial als WZL-Sensor funktionieren könnte? Die Schaltabstände sind ja sehr klein und die Teile auch genau. Oder stört eventuell die unebene Fläche am Schaftfräsergrund die Genauigkeit?
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django013
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Re: WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

Beitrag von django013 » 21.10.2017, 08:24

Moin moin,
Ich stelle mir darunter eine Lichtschranke vor, die mittels Überwachung eine Rückmeldung an Mach3 gibt.
Hm, also in der Industrie sind die einfachen (!) Geräte zur Werkzeugvermessung visuelle Geräte, also bessere Lupen mit eingeblendeten Skalen und Glasmessstäben ...
Wenn Du damit mal einen Walzenstirnfräser eingemessen hast, dann weißt Du, warum das mit der Lichtschranke keine so dolle Idee ist ;)
Hochwertigere Werkzeugvermessung erfolgt zwar mit Lasern, aber da wird der Laser schon elektronisch gesteuert. Keine hobbybudgettaugliche Variante :shock:

Was man machen könnte, wäre ein kapazitiver Sensor, wie in make 1/2016 vorgestellt, aber Kabel wirst Du bei jeder Lösung haben.

Gruß Reinhard

1.AVM
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Re: WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

Beitrag von 1.AVM » 21.10.2017, 17:12

Hallo Reinhard,
Kabellos solls auch nicht sein, nur berührungslos! :)

Die Idee mit dem Kapazitiven Sensor gefällt mir immer besser.
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django013
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Re: WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

Beitrag von django013 » 22.10.2017, 08:01

Moin Patrik,

noch ein paar Denkanstöße:
  • die Sensorfläche sollte größer als Dein größter Fräser sein
  • dem Sensor würde ich die Möglichkeit zum Ausweichen (federn) geben
  • mit einer (mittigen!) Laser-Lichtschranke könnte man eine Näherungsbremse umsetzen, sodass man mit G0 anfahren könnte. Das würde den Messzyklus verkürzen. Den Bremsweg von G0 kann man ja durch probieren herausbekommen. Nach Auslösen des Näherungsschalters kann man auf Schneckentempo umschalten ;)
Gruß Reinhard

1.AVM
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Re: WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

Beitrag von 1.AVM » 22.10.2017, 13:59

Diese induktiven Näherungsschalter in Stabform haben M12 Gewinde, also näherungsweise 12 mm Außendurchmesser, die 2.2 kW Spindel spannt ja auch diesen Durchmesser maximal. Von daher passt das schon ganz gut.

Die Idee mit der vorgeschalteten Lichtschranke ist gut, aber ich würde mich wohl davon verabschieden und einen anderen Näherungsschalter benutzen, der den Messprozess entschleunigt - so erspare ich mir 2 eventuell unterschiedliche Spannungsversorgungen. :geek:
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django013
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Re: WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

Beitrag von django013 » 22.10.2017, 15:04

Moin moin,
Diese induktiven Näherungsschalter ...
Jetzt verwexelst Du aber was. Kapazitiv ist nicht gleich induktiv!
Hast Du Dir den Bauvorschlag in der make überhaupt angeschaut?
also näherungsweise 12 mm Außendurchmesser, die 2.2 kW Spindel spannt ja auch diesen Durchmesser maximal.
ad eins: also bei sorotec gibt es Spannzangen für 15mm Schaft für ER20
ad zwei: was machst Du mit solchen oder ähnlichen Fräsern?

Gruß Reinhard

nordkap
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Re: WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

Beitrag von nordkap » 22.10.2017, 17:04

Hallo Zusammen,

also alle Näherungsschalter und Lichtschranken die ich beruflich verwende haben den gleichen Eingangsspannungsbereich. In der Regel 24VDC +/- 10%,
doch habe ich jetzt bei einem Projekt schmerzlich feststellen müssen das manche Auswertlogic mit so genannten " Gegentaktausgängen" nichts anfangen können. Die Klassischen PNP / NPN gingen jedoch. Was mir nur bei der 2 INI Lösung gerade eingefallen ist, was wenn man einen Mechanischen Tastkopf baut welcher zwei Schaltpositionen hat, die erste bremst den Verfahrvorgang und der zweite setzt dann den Nullpunkt. Damit könnte man eine relativ große Tastfläche bauen und hatte trotzdem eine genaue Abfrage.

Nur so eine Idee von jemand der sich gerade mit der Symboöerstellung in einem Elektro CAD Rumärgert

FerdinandFräs
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Re: WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

Beitrag von FerdinandFräs » 22.10.2017, 20:08

Servus miteinander,
django013 hat geschrieben:
21.10.2017, 08:24
Was man machen könnte, wäre ein kapazitiver Sensor, wie in make 1/2016 vorgestellt, aber Kabel wirst Du bei jeder Lösung haben.
Ich finde den anderen super für den man nur einen Vandalismusschalter braucht. Einfach, effektiv, gefällt mir.

Vor ein paar Wochen hatte ich auch das Hirngespinst dass man da bestimmt "irgendwas mit nem Laser" machen kann. Radius einmessen hab ich aus den von Reinhard genannten Gründen relativ schnell verworfen, aber die Länge dürfte (zumindest in meiner Phantasie) eigentlich gehen, vor allem bei sich drehendem Werkzeug. Dank Sonntag und Bastelwetter hab ich mal was aufgebaut zum Testen:
20171022_190447.jpg
20171022_190553.jpg
Im endgültigen Zustand hängt das natürlich nicht am Arduino sondern am BOB. Der Aufbau ist einfach: ein Laser schaltet eine Photodiode, die schaltet einen Optokoppler und der legt einen Eingang auf Masse. Wird der Laser blockiert kommt kein Signal. Die Bügelmessschraube spielt das Werkzeug weil ich ja noch keine Fräse habe. Ergebnis: zwischen "an" und "aus" liegt 1 Teilstrich = 0,01mm, genauer kann ich nicht messen und der hochprofessionelle Aufbau machts nicht besser :lol: Wenn meine Fräse irgendwann soweit ist teste ich weiter...

Gruß, Dennis

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Re: WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

Beitrag von django013 » 23.10.2017, 06:08

Moin Dennis,

ist ja klasse, dass Du "mal eben" einen Versuchsaufbau gestartet hast :)

Das Problem bei den Fräsern ist ja, dass die Schneiden stirnseitig auch geschliffen und keineswegs gerade sind. Bei unsauber geschliffenen Fräsern hast Du nur eine Spitze an der Ecke einer Schneide, die die Länge definiert.
Wenn Du so einen Fräser aber laufen lässt, dann wandert die Spitze auf dem Umfang. Das wiederum bedeutet, dass sie nur kurz den Laser unterbricht (mit der Umdrehungsfrequenz). Meist können die Auswertungsboards so schnelle Impulse aber garnicht verarbeiten. Das heißt, der Fräser wird erst zuverlässig erkannt, wenn er soweit in die Lichtschranke eingetaucht ist, dass der Kern den Strahl unterbricht.
Dann ist aber schon alles zu spät.

Gegen den Vandalismus-Schalter könnte sprechen, dass er einen Schaltweg hat, die auch eine gewisse Kraft erfordert und evtl. mit einem Einschneider nicht zuverlässig auslöst (Verkantungsgefahr). Beide Probleme fallen beim kapazitiven Schalter weg.

Gruß Reinhard

FerdinandFräs
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Re: WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

Beitrag von FerdinandFräs » 24.10.2017, 10:16

django013 hat geschrieben:
23.10.2017, 06:08
Gegen den Vandalismus-Schalter könnte sprechen, dass er einen Schaltweg hat, die auch eine gewisse Kraft erfordert und evtl. mit einem Einschneider nicht zuverlässig auslöst (Verkantungsgefahr). Beide Probleme fallen beim kapazitiven Schalter weg.
Sehe ich auch so. Und (sehr) dünne Werkzeuge sind sicher auch problematisch. Ich wollte/will ihn bei mir als Erstausstattung für die ersten Schritte auf der Fräse, weil das Costa fast garnix, ist in einer halben Stunde getüddelt und besser als nichts :lol:
Für eine endgültige Lösung allerdings sicher nicht so gut.

Mit dem Laser probier ich mal rum wenn sonst nichts mehr groß zu tun ist. Wenn nichts brauchbares bei rumkommt ist es nicht tragisch, weil ich als Elektro-Null dabei auf jeden Fall was lernen kann
Den kapazitiven muss ich mir mal in einer ruhigen Stunde genau anschauen und dann irgendwie nachvollziehen versuchen. Ich sträub mich immer ein wenig dagegen Sachen nachzumachen die ich nicht verstehe...

Gruß, Dennis

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