Eine isolierte CNC Tastplatte

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Wer eine CNC Fräse mit einer Chinaspindel hat kennt das Problem mit der Erdung und der Tastplatte. Möchte man mit einer normalen Tastplatte die Werkzeuglänge vermessen erzeugt der Probeanschluss des Computers bzw. der CNC Steuerung einen Kurzschluss mit dem Erdanschluss der Chinaspindel. Dies kann man mit zwei Bauteilen ganz leicht umgehen.
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Dies sind die beiden Bauteile. Ein DC-DC Konverter (TME1212s) und ein Reedrelais 3563.1231.121. Beide Bauteile kosten zusammen ca. 10...12,-Euro und sind bei den großen Elektronikversandhäusern zu bekommen.
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Damit der Nachbau auch gelingt wenn man keine Ahnung von Elektronik hat zeige ich den Aufbau hier Schritt für Schritt. Zuerst bekommt der DC-DC-Wandler seine Anschlussdrähte. Schwarz = Minus oder GND, Rot = Plus 12V von der CNC Steuerung. Hieraus erzeugt der DC DC Wandler eine Ausgangsspannung von ebenfalls 12V. Diese ist aber von der Eingangsspannung isoliert. Das heißt, dass keine Verbindung zwischen dem Minus der Eingansspannung und dem Minus der Ausgangsspannung vorhanden ist. Die Ausgangsspannung ist an den rot/blauen Draht (+12V) und an den blauen Draht (Minus isoliert) angeschlossen.
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Nun kommt das Reedrelais zum Einsatz. Dieses Bauteil besitzt intern eine kleine Spule die, wenn eine Spannung angelegt wird, einen Kontakt schließt. Wie auf dem Bild zu sehen ist wird der blaue Draht an den Pin 6 angelötet und ein ebenfalls rot/blauer Draht an den Pin 2. Die Anschlüsse habe ich noch mit Schrumpfschlauch versehen. Wenn man von oben auf das IC schaut und links die Kerbe im Gehäuse sieht ist der Pin 1 links unten und die Pinne sind gegen den Uhrzeigersinn durchnummeriert. Da diese IC Bauform normalerweise 14 Pinne besitzt sind in der unteren Reihe von links nach rechts die Pinne 1-7 und in der oberen Reihe von rechts nach links die Pinne 8-14 zu finden.
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Auf der anderen Seite des Reedrelais liegen die Anschlüsse des keinen Relaiskontaktes. Hier werden zwei graue Drähte angeschlossen und ebenfalls alle Anschlusspins isoliert.
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Nun war es Zeit für einen kleinen Probelauf... Den roten und schwarzen Draht habe ich an ein Natzteil ....
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... angeschlossen und die Ausgangsspannung auf 12V eingestellt. Diese Spannung kommt später aus der schon vorhandenen CNC Steuerung oder einem beliebigen Netzteil.
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Die beiden grauen Drähte habe ich an ein Ohmmeter angeschlossen. Dieses Messgerät zeigt OL an, wenn die Drähte nicht miteinander verbunden sind....
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Wenn mann nun die beiden Enden der rot/blauen Drähte verbindet (das macht später das Werkzeug und die Tastplatte), bekommt das Reedrelais Spannung und der kleine Kontakt im Relais wird geschlossen....
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... dies zeigt das Ohmmeter mit 0,02Ohm an. An den Drähten an die ich das Ohmmeter angeschlossen habe wird später der "PROBE" Eingang der CNC Steuerung angeschlossen.
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Da alles funktioniert hat bekam die Schaltung noch einen Schrumpfschlauch....
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... der Schaltplan wurde gezeichnet....Hier möchte ich noch einen Spruch von meinem alten Elektrotechnik Professor loswerden: "...Strom ist farbenblind und die Drahtfarben sind ihm egal..." Ich habe die Drahtfarben nur beschrieben damit am es einfacher hat sich im Schaltplan und später beim Aufbau zurecht zu finden.
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...und der erste Realeinsatz konnte gestartet werden. Hier sind die beiden Enden der rot/blauen Drähte zu sehen. Eine Krokodielklemme für den Fräser und eine Tastplatte.
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Die Krokodielklemme wird am Fräser befestigt und die Tastplatte unter den Fräser gelegt. Wenn man nun die Frässpindel nach unten fährt bekommt der Fräser Kontakt mit der Tastplatte, das Reedrelais zieht an und die CNC Steuerung erkennt dies. Es gibt keine Kurzschlüsse mehr da die Spannungen von der Frässpindel isoliert aufgebaut sind. Die 12V liegen im Breich der Schutzkleinspannung und sind für den Menschen absolut ungefährlich. Viel Erfolgt beim Nachbau....