Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Tiefenmaß für Bohrmaschine


von Florian S. (flo-ebm)


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Hallo zusammen,

ich mache eine Ausbildung zum Mechatroniker und in unserem Betrieb ist 
demnächst Projektmonat und ich habe mich dafür entschieden, ein 
Tiefenmaß für eine Tischbohrmaschine in unserer Lehrwerkstatt zu 
fertigen.

Geplant ist eine Vorrichtung, die ein digitales Längenmesssystem bei 
Betätigung des Führungshebels herunterzieht. 
(http://www.praezisionstools.de/mwgpt/laengenmessung/Laengenmesser_TDSV-10D.html)

Jedoch ist das nicht die ideale Lösung. Besser wäre es, wenn man das 
ganze im Inneren der Bohrmaschine lösen könnte. (evtl. elektronisch?)

Meine Frage an euch: Habt ihr eine Idee wie ich das umsetzen könnte?


Ich hoffe, das ist das richtige Forum für mein Problem :-)

von 123 (Gast)


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was für eine bohrmaschine? es gibt da hunderte von typen und varianten.

und meine Kristall kugel ist gerade in reparatur.

von MaWin (Gast)


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Zunächst ein mal ist der EINBAU in die Maschine nur ein mechanisches 
Problem, das Display könnte man mit Kabeln nach aussen führen.
Falls andere Längenmasstäbe besser passen sollten, könnte man ja andere 
verwenden, inbesondere Glasmasstäbe wären handelsüblich.
Falls kein Längenmasstab in die Maschine passt, könnte man sich nur it 
Pfusch behelfen: Beispielsweise auf die Pinole eine Strichmarkierung die 
optisch abgetastet wird. Aber das ist mangelhafte Mechanik, wird 
verdrecken und daher nicht funktionieren. Es hat schon seine Grund, 
warum Längenmassstäbe gekapselt sind.

von Florian S. (flo-ebm)


Angehängte Dateien:

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Es ist eine IXION BT 15 STP.

Glasmaßstäbe sind leider zu teuer...

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Wie Manfred schon schrieb, ist das eher ein mechanisches Problem.

Was eventuell auch gehen könnte, wäre eine induktive (=robuste) 
Abtastung der Pinolenverzahnung (mit zwei Sensoren wäre auch die 
Richtung feststellbar) bzw. ein Drehgeber an der Tiefenskala links (oder 
innen an deren Achse).

Wie präzise muss das Ganze denn sein und wie hoch soll die Auflösung 
sein?

Eventuell reicht ein gummiertes Reibrad an der Skala mit Drehgeber und 
Nullung.

von Florian S. (flo-ebm)


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Deine Idee mit dem Drehgeber hört sich nach einer guten Lösung an. Hatte 
mir erst überlegt, das ganze mit einem Poti zu machen aber das wäre viel 
komplizierter und sehr unpräzise.

Wie bekomm ich eine Nullung mit einem Drehgeber hin?

Danke für die schnellen Antworten!

von 123 (Gast)


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Hall,
Quad encoder.
und digital zähen. bei tastendruck Zähler auf 0 setzen.

Das sind 2 um 90grad zueinander versetzte rechteck signale. Anhand deren 
folge man decodieren kann obs nun rauf oder runter ging. Das gleichem 
machen auch manche glasmasstäge.

Manche MCUs haben genau dafür sogar funktionsblöcke enthalten.

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Florian Schroer schrieb:
> Deine Idee mit dem Drehgeber hört sich nach einer guten Lösung an. Hatte
> mir erst überlegt, das ganze mit einem Poti zu machen aber das wäre viel
> komplizierter und sehr unpräzise.

Ja.

> Wie bekomm ich eine Nullung mit einem Drehgeber hin?

Wie 123 schrieb: einfach per Taster - das kann einer am obigen Anschlag 
sein oder auch einer, der manuell gedrückt werden muss.
Die manuelle Nullung hat auch noch den Vorteil, dass Du Dir die "Null" 
an jede Stelle setzen kannst.

Um bspw. ein Sackloch zu bohren fährst Du mit der Bohrerspitze aufs 
Material, nullst und kannst dann ab da genau die gewünschte Tiefe 
anfahren.

Eine andere Möglichkeit wäre ein Absolutwertdrehgeber. Der gibt Dir zu 
jeder Pinolenposition einen exakten Wert zurück.

Die Dinger haben aber auch einen entsprechenden Preis (oder ebay ;-) ...

Natürlich muss für diese Art der Messung die Zahnung und das Zahnrad 
einigermaßen genau sein - der Drehgeber wird dort Fehler nicht ausbügeln 
können, während ein Glasmaßstab etc. immer den exakten Pinolenhub misst.

Man könnte das ausgleichen, indem man im Controller eine Tabelle anlegt, 
auf der die Anzahl der Schritte für eine gegebene Länge abgelegt sind. 
Ausmessen des exakten Pinolenhubs ginge recht bequem mit Endmaßen.
Man kann das also beliebig weiterspinnen ;-)

Aber ich denke nicht, dass die Maschine überhaupt eine Genauigkeit hat, 
die den Aufwand lohnt.

von Florian S. (flo-ebm)


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Chris D. schrieb:
> Um bspw. ein Sackloch zu bohren fährst Du mit der Bohrerspitze aufs
> Material, nullst und kannst dann ab da genau die gewünschte Tiefe
> anfahren.

Genau so möchte ich das machen. Wie werte ich das Signal vom Drehgeber 
aus? Ich hab mal ein bisschen gegooglt und was über Quadencoder gelesen, 
jedoch verstehe ich nur Bahnhof. Sind das besondere IC's oder wie muss 
ich das verstehen?

Ich möchte das Signal dann z.B. mit einer 7-Segment-Anzeige darstellen.

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Florian Schroer schrieb:
> Chris D. schrieb:
>> Um bspw. ein Sackloch zu bohren fährst Du mit der Bohrerspitze aufs
>> Material, nullst und kannst dann ab da genau die gewünschte Tiefe
>> anfahren.
>
> Genau so möchte ich das machen. Wie werte ich das Signal vom Drehgeber
> aus? Ich hab mal ein bisschen gegooglt und was über Quadencoder gelesen,
> jedoch verstehe ich nur Bahnhof. Sind das besondere IC's oder wie muss
> ich das verstehen?

Das können spezielle ICs sein, ich würde hier aber auf einen kleinen 
Mikrocontroller setzen.

Es gibt eigentlich nicht "den" Quadraturencoder - das beschreibt nur die 
Art und Weise, wie die Schritte und die Bewegungsrichtung festgestellt 
werden.

Wikipedia beschriebt das Prinzip unter "Inkrementalgeber" eigentlich 
sehr gut: http://de.wikipedia.org/wiki/Inkrementalgeber

Dein Controller muss sich also immer nur anschauen, in welche Richtung 
der nächste Schritt gemacht wurde und dann entsprechend aufaddieren oder 
abziehen. Die Summe rechnest Du dann entsprechend um und gibst den Wert 
auf den Anzeigen aus. Die Nullung ist in dem Fall dann nichts anderes, 
als diese Summe auf Null zu setzen.

> Ich möchte das Signal dann z.B. mit einer 7-Segment-Anzeige darstellen.

Das sollte kein Problem darstellen, das kann jeder Controller leisten.

von amateur (Gast)


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Im Grunde genommen gibt es keine Null.

Spätestens wenn Du auf die Idee kommst einen anderen Bohrer 
einzuspannen, ist‘s aus mit der vorherigen Null.
Gelegentlich ändert sich auch die Höhe des Werkstücks oder Du arbeitest 
in einer Senkung.

Deshalb wirst Du immer mit einer relativen Null arbeiten müssen. Dann 
ist es auch am besten, wenn Du einen gut erreichbaren Resettaster 
installierst.

Einen Drehgeben zu installieren dürfte nicht ganz einfach werden 
(mechanisch). Auch sollte dieser bei dem großen/groben Vorschub, eine 
recht hohe Auflösung haben.

Eine Messmöglichkeit wäre zwei Marken der Skala auf eine CCD-Zeile zu 
projizieren und so die Position zu verifizieren.

von Florian S. (flo-ebm)


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Klingt relativ einfach, jedoch fang ich erst jetzt mit dem Workshop 
Mikrocontroller an und werde es schwer haben, das zu programmieren. Und 
eine passendes Programm wird man im Internet wohl kaum finden.
Aus zeitlichen Gründen muss ich dann wohl auf die weniger elegante 
lösung zurückgreifen.

von 123 (Gast)


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wobei

eimen encodoer für den quadencoder der daraus Plus eins / minus eins 
machen, je nach statuswechsel,

ein paar zählerstufen,

und etwas decodierlogik für die 7 Segmentanzeigen,

müste das auch gehen. ohne mcu. ggf das ganze in einen logickbaustein 
verfrachtet anstatt diskret aufzubauen.

von Läubi .. (laeubi) Benutzerseite


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Muss es den Digital sein? Bei Oberfräsen gibt es u.A. folgende 
Konstruktion:
http://tutorwood.files.wordpress.com/2012/03/p10106732.jpg

Das funktioniert folgendermaßen:
- Arretierung lösen (kleiner Hebel)
- Auf Werkstück absenken
- Stift + linke Plastikteil an der Skala ggf nach unten drücken
- nun kann man den Metallstift nach oben schieben, das Platikteil an der 
Skala wandert mit und zeigt die Tiefe an
- arretieren

Gut ist ohne LED o.ä. aber sollte in einem Monat doch realisierbar sein, 
durch die Mechanische Konstruktion wird zudem gleich verhindert das man 
"ausversehen" zu tief bohrt.
Wenn man noch kaum Ahnung hat das ganze Mechnische und Elektronische in 
einem Monat (ich denke ihr müsst das bestimmt auch dokumentieren) könnte 
es schon knapp werden.

von Praktiker (Gast)


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amateur schrieb:
> Deshalb wirst Du immer mit einer relativen Null arbeiten müssen. Dann
> ist es auch am besten, wenn Du einen gut erreichbaren Resettaster
> installierst.

Bei Bearbeitung von Metall kann man den Kontakt von Bohrer und Werkstück 
auch elektrisch detektieren und daraus das Resetsignal ableiten.

von ohje... (Gast)


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lol, "Praktiker"!

von amateur (Gast)


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>Bei Bearbeitung von Metall kann man den Kontakt von Bohrer und Werkstück
>auch elektrisch detektieren und daraus das Resetsignal ableiten.

Du meinst wahrscheinlich bei der ersten Berührung von Spänen, die 
irgendjemand hat liegengelassen, dass da etwas zurückgesetzt wird.
Während der Arbeit herrscht Dauerberührung mit zwischenzeitlichem 
Anheben des Bohrers. Ein interessantes, logisches Problem und 
gleichzeitig ein zwingender Grund für sauberes und gratfreies Arbeiten 
:-)

von Nicolas S. (Gast)


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Hallo zusammen,
irgendwie verstehe ich das Problem gerade nicht. Die Bohrmaschine hat 
doch eine Tiefenanzeige. Oder ist die Skala zu schlecht ablesbar?

Viele Grüße
Nicolas

von 123 (Gast)


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@Praktiker:
wird nicht funktionieren, oder an welcher stelle ist die elektrische 
Isolation zwischen boerer und Schraubstock?

Borer - Borfutter - Bormaschine - Rundsäule - Bormaschinentisch - 
Schraubstück - ggf werkstück alles aus metall

und wenn dein werkstück ein Nicht Metall ist, tuts gar nicht.

von Harry U. (harryup)


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hi,
bei uns war an einer Säulenbohrmaschine die Skala schlecht ablesbar, 
uralte aber unkaputtbare Alzmetall Maschine.
Ein 5-Gang Poti aus der Allerlei-Kiste auf der Antriebswelle (heisst 
bestimmt anders) und eine Steuerplatine mit schickem blauen Display 
dran, schon war die Tiefenanzeige fertig. Immerhin, echte 2/10 Auflösung 
bringt das Dingens, reicht völlig aus, der Nullpunkt ist natürlich auch 
auf das Werkstück einstellbar.
Das hängt nun schon einige Jahre auf der Maschine, ich ging davon aus, 
dass das Poti nach kurzer Zeit hinüber ist :)
Grüssens, harry

von F. F. (foldi)


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Könnte man das auch über einen Laser machen. Diese 
Laserentfernungsmesser sollen doch sehr genau sein.
Könnte man das nicht "in klein" bauen.
So als Nachrüstsystem für alle möglichen Maschinen. Denkbar mit 
Abschaltung bei erreichen des Punktes.

von STK500-Besitzer (Gast)


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Harry Up schrieb:
> Ein 5-Gang Poti

Hätte ich auch vorgeschlagen.

von F. F. (foldi)


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F. Fo schrieb:
> Könnte man das auch über einen Laser machen? Diese
> Laserentfernungsmesser sollen doch sehr genau sein.
> Könnte man das nicht "in klein" bauen?
> So als Nachrüstsystem für alle möglichen Maschinen. Denkbar mit
> Abschaltung bei erreichen des Punktes.

Die richtigen Satzzeichen nach gereicht.

von Florian S. (flo-ebm)


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Harry Up schrieb:
> hi,
>
> bei uns war an einer Säulenbohrmaschine die Skala schlecht ablesbar,
>
> uralte aber unkaputtbare Alzmetall Maschine.
>
> Ein 5-Gang Poti aus der Allerlei-Kiste auf der Antriebswelle (heisst
>
> bestimmt anders) und eine Steuerplatine mit schickem blauen Display
>
> dran, schon war die Tiefenanzeige fertig. Immerhin, echte 2/10 Auflösung
>
> bringt das Dingens, reicht völlig aus, der Nullpunkt ist natürlich auch
>
> auf das Werkstück einstellbar.
>
> Das hängt nun schon einige Jahre auf der Maschine, ich ging davon aus,
>
> dass das Poti nach kurzer Zeit hinüber ist :)
>
> Grüssens, harry


Wie würde so eine Steuerplatine aussehen? Ist dazu kein Mikrocontroller 
nötig?

Danke für die zahlreichen Antworten!

von Michael H. (michael_h45)


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Florian S. schrieb:
> Wie würde so eine Steuerplatine aussehen? Ist dazu kein Mikrocontroller
> nötig?
Nein, natürlich nicht.
Voltmeter mit Differenzeingang. Am einen Eingang das Poti an der Pinole 
und ein Verstärker, der z.B. ein Volt auf einen Centimeter skaliert, und 
am anderen Eingang ein per Hand einstellbares Poti für den Offset.
Am Voltmeter noch den Dezimalpunkt von der Ansteuerung entfernt und 
einen anderen festverdrahtet - fertig.

Eleganter mit Controller - schneller so.

von MaWin (Gast)


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> Könnte man das auch über einen Laser machen.

Du nicht. Du bekommst ja nicht mal einen Messychieber drangebaut oder 
einen Inkrementaldecoder an die Griffachse und schon Glasmaßstäbe sind 
dir zu teuer.

von Florian S. (flo-ebm)


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MaWin schrieb:
>> Könnte man das auch über einen Laser machen.
>
> Du nicht. Du bekommst ja nicht mal einen Messychieber drangebaut oder
> einen Inkrementaldecoder an die Griffachse und schon Glasmaßstäbe sind
> dir zu teuer.

Schau besser nochmal auf den Autor dieser Nachricht...


Ich probier das ganze mal mit einem Drehgeber, zwei binäre Auf-/Abzähler 
und einer 7-Segment-Anzeige.

Danke für die ganzen Vorschläge!

von abc (Gast)


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ja die sagen mir was, ist ja nur ein paar km die brigach rauf.

güsse von der Baar

von F. F. (foldi)


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Florian S. schrieb:
> MaWin schrieb:
>>> Könnte man das auch über einen Laser machen.
>>
>> Du nicht. Du bekommst ja nicht mal einen Messychieber drangebaut oder
>> einen Inkrementaldecoder an die Griffachse und schon Glasmaßstäbe sind
>> dir zu teuer.
>
> Schau besser nochmal auf den Autor dieser Nachricht...

Wenn es denn der "echte" MaWin war, dann von mir auch den Hinweis, dass 
ich das ursprünglich geschrieben habe.

Die Überlegung, ob man das mit einem Laser machen könnte und das 
sinnvoll wäre.
Aber nichts desto trotz, weniger wegen Geiz, mit meinem jetzigem 
Wissensstand könnte ich das tatsächlich nicht. Dazu müsste ich mich 
gewaltig in die Materie einlesen.

@MaWin:

Wenn du das warst, du darfst so was mittlerweile ruhig bei mir 
schreiben, auch wenn ich mir in diesem Fall sicher bin, dass du nicht 
auf mich gezielt hast.
Auch wenn du ganz schön ruppig sein kannst, so stehst du doch 
mittlerweile sehr hoch im Kurs bei mir. Das war mal genau andersrum.

Und allen sei gesagt, bei seiner ruppigen Art ist MaWin doch ein 
excellenter Ratgeber und immer zur Hilfe bereit.
Über die Monate habe ich ihn schätzen gelernt.

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