3D-Abtaster für CNC-Maschinen

Klicken auf Bild = Vergrößerung!

Mit diesem mechanischen Abtastkopf können 3D-Objekte auf einer CNC-Fräsmaschine (insbesondere den "kleineren" Maschinen mit PC-Steuerung und Schrittmotorantrieb) abgetastet werden. Hierzu ist eine entsprechende Software mit den entsprechenden Steuerfunktionen erforderlich.

Das Scannen und die Bearbeitung von 3D-Modellen wird von mir auch als Dienstleistung angeboten. Beispiele zu den Möglichkeiten können Sie sich hier ansehen.

Funktionsprinzip:

Der Taster enthält ein Kontaktsystem, welches im elektrischen Sinne einen Öffnerkontakt darstellt. Der Taster ist über eine 2-adrige Leitung mit der Steuerung verbunden. Sobald die Tastspitze durch einen Druck von der Seite oder von unten aus der Ruheposition gebracht wird, öffnet dieser Kontakt.
Um ein Teil abzutasten, wird in X-und Y-Richtung der abzutastende Bereich und die Schrittweite festgelegt. Nach dem Start fährt die Maschine zur ersten X/Y- Position. Die Z- Achse fährt dann nach unten, bis die Tastspitze auf das abzutastende Teil trifft. Wenn der Kontakt öffnet, wird die Z-Achse gestoppt und X/Y/Z-Koordinaten werden gespeichert. Anschließend fährt die Z-Achse wieder zurück auf die Ausgangshöhe, die X-Achse fährt einen Schritt weiter und die Z-Achse beginnt wieder die Abwärtsbewegung. Dieser Vorgang wiederholt sich nun, bis der ganze Bereich abgetastet ist. Weil der Taster auf Druck in jeder Richtung reagiert, schaltet er auch beim Antasten von sehr steilen Konturabschnitten zuverlässig und genau.

Ansteuerung:

Es sind verschiedene Softwarelösungen zum Abtasten der 3D-Teile auf CNC-Maschinen erhältlich. Diese können mit einer Vielzahl der verschiedenen auf dem Markt befindlichen Steuerungselektroniken (z.B. Takt-Richtungs-Ausgabe, Servo-Steuerungen und Schrittmotorkarten verschiedener Hersteller) betrieben werden. Die Programme laufen teilweise noch unter MS-DOS®, zumeist ist die Ansteuerung jedoch unter Windows® realisiert. Bei einigen Maschinenherstellern ist die Abtastfunktion bereits in der Steuersoftware enthalten, die Sie beim Kauf der Maschine mit erwerben. Sie können allerdings jede CNC-Maschine auch nachträglich mit der Abtastfunktion ausstatten. Dazu ist es erforderlich, daß Sie den 3D-Taster und die entsprechende Software erwerben. Außerdem müssen Sie sicherstellen, daß ihre CNC-Maschine bzw. ihr Steuer-PC über einen Eingang für das Tastersignal verfügt. Teilweise sind derartige Schalteingänge bereits an der Maschine vorhanden, es kann unter Umständen auch eine parallele Schnittstelle des PC dafür genutzt werden. Wenn all diese Möglichkeiten ausscheiden, kann auch eine zusätzliche I/O-Karte im Rechner gesteckt werden.

Mit der entsprechenden Software kann eine Vielzahl von Funktionen realisiert werden:

1. Die abgetasteten Punkte werden gespeichert, anschließend mit Flächenrückführungssoftware zu Flächen umgewandelt und können dann mit CAD-Systemen weiter bearbeitet werden. Damit sind z.B. Maßstabsänderungen, Schwindmaße und Negativformen möglich.

2. Die abgetasteten Punkte werden direkt in der Steuersoftware gespeichert und daraus Fräsbahnen generiert, so daß anschließend sofort Kopien des abgetasteten Teiles gefräst werden können.

3. Der Tastkopf kann für die Z-Höhenkorrektur beim Gravieren auf leicht unebenen Flächen genutzt werden. Dazu wird vorher ein Höhenprofil des Werkstückes aufgenommen und beim Gravieren die Z-Achse entsprechend korrigiert.

Was brauchen Sie für Ihre Maschine, um diese Abtastfunktion zu nutzen?

Bereits an der vorstehenden kurzen Darstellung können Sie erkennen, daß diese Anwendung sehr komplex ist. Deshalb kann ich hier auch keine generellen Aussagen treffen, welche Hard- oder Software Sie in Ihrem speziellen Fall benötigen, um die Abtastfunktion nutzen zu können. Bitte nehmen Sie bei Interesse Kontakt mit mir auf, ich berate Sie gern.

Die wichtigsten möglichen Funktionen sind:

mögliche Anwendungsgebiete:

technische Daten des Tastkopfes:

Der Taster kann natürlich hinsichtlich des Aufnahmeschaftes, der Tastspitze, der Kabellänge und des Steckers an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden.

Bei Interesse nehmen Sie bitte mit mir Kontakt auf.

Zurück zur Homepage