IG-CNC-Granit Portalfräsmaschine Teil-3, Werkzeugsensor im Detail

IG-CNC-Granit Portalfräsmaschine Teil-3, Werkzeugsensor im Detail

Beschreibung zum Video:
Entwicklung einer Portalfräsmaschine.
Heute Werkzeugsensor im Detail…
Verwendete Komponenten:
3D-Finder von Sorotec:
Messtaster von Renishaw:

Mechatron ATC-8022-42 Spindel:
Isel LES-5 Achsen:
Microplan Granitplatte:
Leadshine ELD2 Antriebsregler:
UCCNC Steuerung:
UB1 / UD1 Breakout board:

IG-Development (
IG-Modellbau (

Gemafreier Soundtrack von Frametraxx
00:00 – Start
01:18 – Werkzeugtaster…
04:37 – Axiale Verstellung
07:13 – Rotatorische Ausrichtung
13:47 – 3D-Taster von Innen
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Vollständiger Text aus dem Video: IG-CNC-Granit Portalfräsmaschine Teil-3, Werkzeugsensor im Detail
Hinweis: Text aus der automatischen Spracherkennung aus dem Video ist allgemein bekannt ungenau!

[Musik] [Musik] servus freunde und recht herzlich willkommen zum dritten video über die entwicklung und den bau einer fräsmaschine in den letzten tagen hat sich meine maschine erfolgreich von dem größten teil der holzteile verabschiedet sie hat selber aluminiumteile hergestellt die die holzteile ersetzen namentlich ist dass die verbindungs platte zwischen der x-achse und der z-achse das war ja die holzplatte die am schlechtesten war die war am meisten blödes wort also die z-achse konnte sich bewegen war locker im wenn man zehn kilo kraft aufgebracht hat war dass irgendwo in einem halben millimeter also indiskutabel war das ist aluminium und die beiden verbindungsknoten zwischen der z-achse und der eigentlichen spindeln auch aluminium mittlerweile nachdem das so weit geschafft war konnte die maschine sich jetzt um die teile für meinen werkzeug taster kümmern und genau darum soll es in diesem video heute gehen der werkzeug taste hatte ich euch ja im letzten video schon vorgestellt da waren noch ganz primitiv da hatte ich diese einheit aus taster verbindungsstück und fast kopf einfach ein stück aluminium geschraubt in einem schraubstock eingespannt und dann konnte ich damit erstmal testen da der test super gut funktioniert habe ich das jetzt natürlich vernünftig konstruiert und meine maschine hat sich die teile selber hergestellt schon toll maschinen bauen maschinen ja wie auch immer also was ist hier anders grundsätzlich ist erst mal der tat den ich letztes mal vorgestellt hat noch identisch also wir haben den 3d taster wir haben dieses verbindungsteil und wir haben den test kopf fange ich mal hierhin nein dann brauchen wir danach nicht mehr darum zu kümmern hier ist nämlich noch geheime sachen drin die kann ich euch danach erst zeigen hier sitzt ein initiator oder induktiven näherungssensoren der sitzt genau an der befestigungsschrauben von diesem das stück und ist jetzt belegt so weit so gut dieser sensor ist ein geschleift in das in den sicherheitspreis meiner maschine sollte also die maschine aus irgendeinem grund hier etwas zu brutal drauf fahren oder gegen fahren oder was auch immer damit machen wenn dieser hier aus gelenkt wird wird es irgendwann auch der initiator ausgelöst in diesem fall eben nicht mehr belegt aber das führt dazu dass meine maschine abschaltet fahre ich also zu schnell zu tief noch nicht im g 31 sondern im normalen g 0 schlimmsten fall modus auf den taster und das zu tief würde die maschine nicht ausgehen weil sie zu dem zeitpunkt den 3d taster noch gar nicht abfragt die ramp dass dinge also da unten und angespitzt rein und damit das nicht passiert habe ich mir hier noch eine notbremse sozusagen überlegt wird also der taster weiter aus gelenkt als es notwendig ist um den taster selber auszulösen dann kommt hier der initiator der dann auch ausgelöst wird das stoppt die maschine auf alle fälle weil das ist in dem hardware sicherheits kreis drin das war beim letzten mal noch nicht dran ist aber auch nur besser man hat es und braucht es nicht als man umgekehrt gelle so was ist jetzt noch nie wozu sollte ich das nicht einfach so in den schraubstock hätte man ja auch naja gut der schraubstock natürlich schon nervig warum was ist hier so besonders noch dran nun diese tast platte das heißt die oberfläche der festplatte muss perfekt parallel zum maschinentisch sein oder perfect rechtwinklig zur spindel wie man so möchte aber auch der matin maschinentisch sollte rechtwinklig zur spindel sein ich brauche also die möglichkeit diese richtung einzustellen und ich brauche eine möglichkeit diese richtung einzustellen okay wie mache ich das schauen wir uns erstmal diese richtung hier an wenn man hier mal ein bisschen drauf guckt ich hoffe ich kann das so kippen dass ihr das sehen könnt dann sieht man das ist hier die grundplatte die später mal auf meine maschine geschraubt wird und diese basis platte von dem taster die geht hier hoch wenn ihr das sehen können ich hoffe es besteht hier hoch warum ist die da höher hier ist eine schraube unter der schraube also man kann sehen hier zwischen befindet sich ein stapel teller federn und dieser stapel teller federn drückt im augenblick diese basis platte hier hinten nach oben mit der schraube kann ich dann diese platte wieder runter drücken auch unter das waagerechte niveau wenn ich das tue habe ich damit die möglichkeit die platte und mit der platte dann logischerweise den halter und den taster und eben dann auch den testkauf in dieser richtung einstellen zu können wir schrauben das mal auseinander dann sieht man das etwas deutlicher machen wir erst einmal die hier los und diese beiden diese beiden schrauben sind übrigens richtig fest verschraubt mit der unter platte die sorgen dafür dass sich um die basis platte also diese hier nicht bewegen kann die stellen also erstmal eine solide stabile verbindung zur maschine her damit ist das hier nicht möglich liegt da sat auf einzige ist eben diese biegung warum habe ich der unterlegscheiben zwischen gepackt das ist doch eine reserve leiser da sieht man jetzt auch dem stapel teller feder und was wir hier noch sehr schraube kann auch raus hab mir vorhin auch schon gesehen ich habe hier die platte ausgespart ich habe hier also einen schlitz rein gefräst damit diese basis platte sich genau an dieser stelle biegt und nicht insgesamt bietet sondern ich möchte einen definierten punkt oder eine definierte achse haben um die die biegung stattfindet das ist also der tat dass ich die ausrichtung in dieser richtung machen kann ich muss aber natürlich noch in diese richtung hmm wie geht denn das hier oben man kann das sehen sitzen zwei maden schrauben ich rede jetzt erst einmal los diese beiden marken schrauben schauen wir uns auch gleich näher an was da im innern passiert drücken auf ein kreis segment jetzt muss ich natürlich mal schauen ob man das überhaupt sehen kann ich hoffe es ich stelle das mal so hin wenn ich jetzt diese maden schraube hier komplett rein drehe ich sag bescheid jetzt liegt sie an wenn ich jetzt weiter drehte ihr müsst jetzt mal hier auf den fast kopf gucken ich hoffe man kann es sehen dann sollte der sich neigen die jetzt wieder raus drehen dafür die runterdrehen ja man kann das sehen dann wandert das in die gegenrichtung damit habe ich also die einstellmöglichkeit in diese richtung man stellt also mit der einmal schraube und die andere man muss also mal beide ein bisschen verändern die einen endlos drehen die anderen tick fest drehen und so weiterhin zum schluss drücken beide relativ gleichmäßig auf dieses segment das schauen wir uns jetzt auch an das heißt wir bauen das ganze hier weiter auseinander das brauche ich dafür hin verschlüsseln ich glaube der passt nicht wie gut dass ich sie da alle hingelegt habe das mal ein bisschen beiseite hier sind auch wie der teller federn im spiel kommen gleich da sehen sie mal gucken sich das hier raus gefummelt kriege ohne den taster zu beschädigen kriege ich der comeback oder schauen wir da mal kurz rein da ist nur eine aussparung drin also kreisförmig eine tasche mehr ist das nicht so und oben sind natürlich die beiden barden schrauben mal schauen da kommt sie da zur aus da sind die beiden schrauben und das ist das kreis segment wovon ich eben schon sprach das ist hier auf dem 3d taster der hat hier in der mitte ein zapfen und auf diesen zapfen ist dieses preissegment mit zwei m3 schrauben verspannt also dass klemmt sich da sozusagen drauf die dicke des kreis segments ist 0,5 mm kleiner als die tasche hier drin damit kann das nicht an der rückwand anliegen oder kratzen oder sonst irgendwas tun das soll nur zur verstellung dienen die maden schrauben drücken hier an der seite neben den m3 schrauben auf dieses preissegment und drehen dass dann das preissegment ist netterweise vom durchmesser her identisch zu der tasche damit liegt das hier unten in der tasche sauber an damit das ansonsten kein spiel hat irgendwo gibt es hier außen noch in rand also die der 3d taster der 3d feinde ist vom durchmesser größer als die tasche der liegt also mit seinem rand hier außen auf unserer tasche auf außerhalb der tasche auf logischerweise und damit dass der einzige verbindungspunkt ist und es also da keine verspannungen verklemmungen geben kann ist eben hier hinten an der schraube die dann wiederum hier in dem gewinde von dem 3d taster sitzt sind da die teller federn angebracht die teller fehlern ziehen also diese einheit nach hinten gegen den rand von dem 3d feinde dadurch hat er kein spiel weil der ist der plan an diese platte dran gezogen aber er lässt sich weil die teller federn ja nur eine gewisse kraft ausüben und nicht voll an geknallt sind lässt aber das drehen zu so funktioniert die verdrehung von diesem sensor in dem halter von dem sensor damit habe ich also alle drei oder alle beiden raum achsen verstellbar hingekriegt ich kann also diesen 3d taster in der rotation richtung und auch in der neige richtung so einstellen dass er so perfekt wie möglich plan ist zu meiner maschine und damit eben dann auch unabhängig davon wo der fräse auf den test kopf auf setzt immer das gleiche ergebnis erzielen würde wäre der schief wäre natürlich wenn ich auf der seite bin wo er hoch ist griechin anderen messwert als da wo er tief liegt das ist die idee dahinter hinter diesem test kopf jetzt können wir natürlich da war gerade zur beim auseinanderbauen waren eigentlich auch mal einen blick in so einen taster werfen wäre ja vielleicht auch mal ganz interessant dazu mache ich jetzt mal hier den strom aus weil ich weiß nicht ob der das so schick verspannung drauf ist dann müssen wir als erstes mal diese dieses klemm segment oder dieses verdreht segment abbauen das klingt gut hat seinen namen nicht umsonst haye zu genau wer fertigt das haben wir also hier unseren 3d taster der hat hier unten drei schrauben logischerweise ich hatte schon mal auf ich weiß also was auf mich zukommt da ist nämlich eine feder drin fragt ein bisschen aufpassen und deswegen muss ich das ein bisschen festhalten dass man das da lassen wir das jetzt hier nicht um die gehen durch die gegend fliegt jetzt wird’s spannend naja die feder ist diesmal drin geblieben hier ist der deckel also die rückwand da steckt die einzige fehler drin die das teil braucht diese feder drückt hier auf diese einheit und diese einheit mal gucken ob ich das zeigen kann ist mit dem fast stößel verbunden kann man auch hochdrücken können da eventuell zwischen gucken da sind diese drei oder das sind nicht diese drei sondern da sind überhaupt drei kugeln diese welche da ist nummer zwei und da ist nummer drei und diese kugel sitzen hier in der leiterplatte in vertiefungen kontakt vertiefungen die sind vergoldet wohl die kugeln als auch die kontakte vertiefungen oder gegen kontaktstellen das ist ja so schön eingefräst in die platine so dass wenn die feder das teil dagegen drückt dann haben alle drei kugeln ich gucke immer so ab und zu mal hier unten auf meinen kontrollmonitor damit ich sehen kann ob ihr seht was ich möchte dass ihr seht das ist wirklich ein bisschen schwierig drückt die kugeln hier auf die vertiefungen in der platine und wenn alle drei kugeln in dieser vertiefung oder in die jeweils ihrer vertiefung drin sitzen dann ist der stromkreis im primitivsten fall geschlossen das wäre dann wenn dieses kabel bei einem einfachen 3d feinde oder 3d taster ist das einfach ein geschlossener stromkreis das heißt hier kommen zwei schritten raus aus dem aus dem aus der aus dem taster und wenn alle drei kugeln draufsitzen ist eine verbindung zwischen diesen beiden kabeln und sobald hier ein eine kraft auf den taster ausgeübt wird zum beispiel eben nach da dann öffnet dieser eine kontakt 1 erreicht wenn ein eröffnet ist er kommt komplette kontaktkreis unterbrochen und unser taster detektiert dass da jemand drauf gedrückt hat bei diesem test ist das ein bisschen besonders das hat mich zumindest verleitet ihn aufzuschrauben ich weiß jetzt nicht ob ich das zeigen kann naja vielleicht da ich hoffe dass man sehen kann da ist nämlich elektronik drauf hier ist ein bauteil da hinten sind bauteile hier drunter sind bauteile damit wird auch geworben das habe ich gedacht ja warum es tut doch auch einfachen schalter die einfacheren 3d taste es gibt die dinger ja auch als bausätze die haben da auch nur schallt kontakte wenn der unterbrochen wird dann ist es gut wenn man da war mal ein bisschen länger darüber nachdenkt über diese problematik diese drei kugeln hier sitzen die also in so kleinen taschen die in die leiterplatte eingefräst und dann vergoldet sind es gibt auch varianten wo zwei kugeln eingeläutet werden und eine stahl achse obendrauf liegt das ganze funktioniert ja in dem eben diese drei kontaktpunkte in reihe geschaltet alle geschlossen sein müssen damit der signal beschlossen ist was passiert denn dann wenn ich jetzt keine elektronik darin habe dann fließt dadurch dieses kabel ein gewisser strom im zweifelsfalle ist das von einem optokoppler also der strom der eine leuchtdiode in einem dieser optokoppler in unserer cnc steuerung versorgt strom technisch irgendwo zwischen zwei und vielleicht maximal 20 millimeter mehr braucht es nicht ist eigentlich nicht viel aber wenn man sich jetzt so einen kontakt mal etwas näher so gedanklich vorstellt wenn der geschlossen ist ist das ja nur ein kleiner punkt wo die kugel an dieser stange oder hier die kugel an dieser gefrästen tasche da ist es ein ring eine ringförmige kontaktstelle aber die ist ja schweine dünnen also das ist ja wirklich bloß ein ganz kleiner bereich und wenn jetzt ein fräser da oben drauf drückt und einen dieser kontakte öffnet dann wird ja bevor der kontakt wirklich ganz offen ist diese kontaktstellen noch ein kleines bisschen dünner im extremfall ist das nachher tatsächlich nur wenn man es rein theoretisch betrachten will ein einzelnes molekül was dann noch an league bevor es dann öffnet also es ist ein sehr kleiner punkt in dem moment wo es dann öffnet und da können dann im durchschnitt sagen wir mal 10 milliampere doch dazu führen dass ist dort zu beschädigungen kommt wenn das viel strom wäre dann würde sich da ein lichtbogen bilden und dann verbrennt das da an der stelle so schlimm ist es natürlich nicht aber ja es ist dort in dem moment wo es eröffnet doch unangenehm für diese kontaktstelle was dazu führt dass ist da eben an der stelle doch auf dauer kaputt gehen kann einfach ist dann wahrscheinlich auch so ein mikroskopisch kleiner lichtbogen federn dazu führt dass die oberfläche beschädigt wird wenn man das oft genug macht diese oberste diese fläche an der stelle nicht mehr gebraucht nicht mehr zu gebrauchen nicht mehr gebrauchsfähig sie funktioniert nicht mehr dann gibt es natürlich noch andere kontaktpunkte aber es wird von tag zu tag dann schlechter das heißt das teil funktioniert nicht mehr richtig und auch der punkt wo er löst ist wahrscheinlich nicht mehr so sauber zu detektieren deswegen hier elektronik drin und deswegen hatte ich es auf gemacht weil ich wissen wollte ob es tatsächlich ist es ist so die machen damit werbung dass eben dieser prüft strom der das lösen der kugeln von den taschen in dem falle feststellt sehr sehr sehr gering ist das geht eben nur indem man hier eine auswerteelektronik einbaut im simpelsten fallenden transistor der eben mit viel viel kleineren strömen dieses lösen der kugel von der tasche detektiert deswegen hat das kabel übrigens auch nicht zwei drähte die würden reichen bei einem einfachen sondern drei er braucht also stromversorgung plus und minus 24 volt ok brauchte auch für die led da drin ist und eben eine signal leitung die wieder rausgeht deswegen hatte ich denn überhaupt aufgemacht doch nicht hinreichend schon auf und hatte wäre es vielleicht auch für das video ganz interessant durch das mal zu zeigen ja mehr kann ich nicht sagen zu meinem werkzeug taste ich habe ihn in dieser ausführung noch nicht auf der maschine probiert das werde ich in den nächsten tagen machen wahrscheinlich gibt es darüber das nächste quickie wo dann zeige ob das so funktioniert wie ich mir das dach ob er auch tatsächlich nicht immer den initiator auslöst auch wenn das gar nicht soll er soll es ja nur wenn er zu weit runter fährt der hat nämlich nur ein millimeter statt abstand da kommt schon relativ zackig also da muss man aufpassen muss ich ausprobieren und dann steht ja noch ins haus das messen von fräser durchmessern damit ja so weit so schön auch eine sache kann ich schon berichtet ich hatte doch im letzten video gesagt ich habe von zehn messungen war von der immer den gleichen fräser gemessen war der höchste gemessene wert abzüglich dem niedriges gemessenen wert 9 mikrometer wobei die ersten zwei messungen immer ausreißer waren aber das war da schon mit drin jetzt wo das holzwerk ist außer seiten bank habe ich diesen test wiederholt jetzt ist vom größte wert zum kleinst werten noch drei mühe ab statt reproduzierbar übrigens also kann man beliebig wiederholen das ist schon mal relativ genau wenn man da jetzt schon drei mühe erreicht und das sich vielleicht auch beim fraizer durchmesser messen so bestätigt wäre natürlich genial da könnte man in der tat einen fräser durchmesser klar ich kaufe mir 1 6 millimeter frei seien gehe davon aus dass er sechs millimeter hat aber so kommt es dann tatsächlich mal nachmessen ob man das später macht ich glaub’s bei einer nicht aber ist eine interessante sache dass das so gehen soll dass wir haben ausprobieren das kommt aber erst im nächsten video sprich im nächsten quickie in 14 tagen ich wünsche euch bis dahin eine angenehme zeit ich freue mich wenn ja zufrieden seid wenn ihr mein video gelacht habt wenn ihr das video eventuell teilt und verbreitet abonnieren nicht vergessen koste ja nächstes jahr also einfach nur button drücken bummel an machen es waren ja schon wieder damit an will ich eigentlich gar nicht also ich hoffe es hat euch gefallen und ihr verteilt das video ein bisschen das würde mich dann wiederum freuen in diesem sinne verbleibe ich euringer [Musik]
Für den Inhalt des Videos ist der VideoCreator: Ingmar Grote verantwortlich.
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