Umbau und Montage von Anbaumessschiebern

 Montierte Messschieber der X- und Y- Achse

Motivation

Schon seit längerer Zeit habe ich mich gefragt, wie ich am besten meine Anbaumessschieber, die ich noch habe, an meine Fräse anbringe. Meine Zielsetzung war dabei, dass die Messchieber geschützt vor Spänen sind, der Anbau nicht zu auwendig wird und dass sie sich zu Wartungszwecken auch recht einfach entfernen lassen. Zudem wollte ich möglichst wenig den Guss der Maschinen „zerbohren“.



Elektrotechnische Vorbereitung

Anbaumessschieber mit USB-SteckerFür die X-Achse lag es nahe, den Messschieber an den Anschlägen, die sich in den stirnseitigen Nuten des Frästisches befinden, zu befestigen. Nur leider gab es dort das Problem, dass der mini-USB-Stecker des Messschiebers über die Fläche des Frästisches hinausragt, was beim Aufspannen von größeren Teilen stört. Außerdem riskiert man schnell durch Abscheren des Steckers Schäden am Messschieber. Generell ist dieser Stecker sehr hinderlich beim Anbringen einer Abdeckung und die Öffnung im Gehäuse ermöglicht ein Eindringen von Spänen in die Elektronik.






Zunächst überlegte ich mir, wie ich den Stecker am besten durch ein intern angelötetes Kabel ersetzen kann. Also schraubte ich einen der Messschieber auseinander und baute die Platine aus. Um an die Kontakte etwas dranlöten zu können, entfernte ich die mini-USB-Buchse mit meiner Rework-Station, wobei ich den restlichen Teil der Platine mit Alufolie abgedeckt habe, um die Teile vor Hitze zu schützen. Da die Lötpads von der mini-USB-Buchse sehr klein sind, ist es unmöglich, dort ein mechanisch robustes Kabel anzulöten.
Hier kam mir die Idee, die Batteriekontakte auch noch zu entfernen und ein kleines Stück Streifenrasterplatine kopfüber auf die andere Platine mit Sekundenkleber zu kleben und dies als Lötstützpunkt zu verwenden. So konnte ich mit sehr feinem Kupferlackdraht die Pads von der mini-USB-Buchse mit dem Streifenraster verbinden (ACHTUNG! Nix für Grobmotoriker) und dort die „dicken“ Kabel anlöten. Zuletzt habe ich noch ein 3,5mm großes Loch zum Herausführen des Kabels in das Gehäuse gebohrt. Der Mittelpunkt liegt dabei genau auf dem Spalt zwischen Gehäuse und Batteriedeckel.

Platine des Anbaumessschiebers  Vorbereitung zum Entlöten der USB Buchse Streifenrasterplatine als Lösstützpunkt





Spannungsteiler für die Versorgungsspannung von 1,5V Nun fragt sich der aufmerksame Leser, wie der Messschieber denn ohne Batterie, da ja die Batteriekontakte von mir entfernt wurden, funktionieren kann.
Mehr oder weniger durch einen Zufall habe ich bemerkt, dass sich die Wabeco Messchieber über den Reset- bzw. Anschluss für die Nullung mit Spannung (ca. 1,5V) versorgen lassen. An meiner Messchieberanzeige habe ich dazu auf der Platine in fliegender Verdrahtung einen Spannungsteiler aus einem 4k7 und 2kOhm-Widerstand angelötet. Die Nullung der Messschieber funktioniert nach wie vor sowohl direkt am Schieber, als auch über die Anzeige. Zudem hat dies den angenehmen Nebeneffekt, dass man keine Batterie mehr braucht, die eh immer leer ist wenn man etwas fräsen möchte, es Sonntag ist und man keine Reservebatterie mehr hat. In der nächsten Platinenrevision der Messschieberanzeige wird diese Spannungteiler auch über eine Lötbrücke zuschaltbar im Layout sein. Ebenfalls ist eine dritte Achse mit eingeplant.


Fertig umgebauter Messschieber



Mechanische Durchführung

Zurück zur Mechanik. Da die Stecker nun wegfallen und nicht mehr im Weg für eine Abdeckung sind, waren die Möglichkeiten, die Messschieber, deren Elektronik recht empfindlich wirkt, vor Spänen zu schützen deutlich besser. Zunächst blätterte ich durch diverse Foren und fand divese Löungen aus Plexiglas, gekanteten Blechen usw. Diese Lösungen überzeugten mich alle nicht in verschiedener Hinsicht; entweder war der Schutz nicht ausreichend gegeben oder aber ich hatte nicht die Möglichkeit mangels Kantbank, gekantete Bleche zu fertigen.

Dann kam mir die Idee, einfach fertige U-Profile aus Aluminium zu verwenden. Diese müssten ein Innenmaß von ca. 35x21mm haben. Leider habe ich in der Form sowas nirgends, auch nicht im Internet gefunden. Da ja eine Fräse vor mir stand war es natürlich naheliegend, ein Rechteckrohr 50x25x2mm zu verwenden und eine Seite abzufräsen. Beim Fräsen habe ich einen Stapel Parallelunterlagen in das Profil geschoben, damit ich das entstehende U-Profil vibrationsarm im Maschinenschraubstock spannen konnte. Da der Verfahrweg bregrenzt war, musste ich sie Stück für Stück im Schraubstock weiterschieben.

Herstellung des U-Profils Herstellung des U-Profils



Um die Messschieber an den Anschlägen der X-Achse des Frästisches zu befestigen, habe ich die Schrauben ein bisschen auf der Drehbank modifiziert, indem ich in den Innensechskant des Schraubenkopfes mit einer M4 Teilgewinde Sackbohrung versehen habe. Auf der Drehbank war dies recht einfach und schnell zu bewerkstelligen.

Der feststehende Teil des X-Anschlags konnte in der originalen Form aus zwei Gründen auch nicht mehr verwendet werden. Zum einen war er einfach zu dick, sodass das Alu-Profil nicht mehr montierbar wäre. Außerdem war er zu schmal, sodass er nicht als Anschlag gewirkt hätte, sondern der Messschieber selber hätte ungünstigerweise als Anschlag gedient. Hierzu fräste ich mir einen kleinen Aluklotz mit zwei seitlichen M6-Bohrungen, in die Schrauben als Anschlagpuffer gedreht werden können. Zudem hat der Aluklotz eine M3-Bohrung zur Fixierung des feststehenden Messschieberteils bekommen.

Anschlag mit Gewindebohrung Gefertigter Anschlag aus Aluminium



Die Y-Achse stellte sich als weniger kompliziert heraus, weil sich dort aber auch keine „geschickte“ Anbringung der Messschieber anbot. Hier war ich gezwungen, in den Guss der Maschine zu bohren. Das Prinzip mit dem U-Profil als Abdeckung habe ich dort aber beibehalten und der Messschieber lies sich samt Abdeckung über drei kleine M3-Gewindebohrungen an der Maschine anbringen.

Fertig Montierter X-Messschieber Montierte Anbaumessschieber für X und Y


Montierte Anbaumessschieber für X und Y Messschieber X von unten

Da nun durch den X-Messchieber die M8-Schraube zur Klemmung der Führung verdeckt ist, musste ich mir auch hier was überlegen. Generell fand ich es eh etwas fraglich, dass an dieser Stelle nur Schrauben vorgesehen waren. Schließlich hat man beim Fräsen selten Lust, den „6er Inbus“ zum Klemmen der Führung zwischen den Spänen zu suchen. Also entschloss ich mich, Klemmhebel zu verwenden. Allerdings waren die M8-Varianten alle etwas klobig. Deshalb bestellte ich sie eine Nummer kleiner in M6 und modifizierte sie etwas auf der auf der Drehbank.
Zunächst wurde der originale Gewindestift vom Rastbolzen abgedreht, Eine M8-VA-Gewindestange auf 6mm (etwas Übermaß) abgedreht und in den 6mm aufgebohrten Rastbolzen mit Loctide eingepresst. Die auf den Fotos zu sehenden modifizierten Hebel wurden dann noch auf die passende Länge gekürzt, als sie an der Maschine montiert wurden.

Modifizierte Klemmhebel Verpresste Gewindestange


Montierte Klemmhebel Montierte Klemmhebel

Mittlerweile sind die Platinen für die Messchieberanzeige NumericControl v3.0 eingetroffen, sodass ich auch für die Fräse eine Anzeige bauen könnte. Diese habe ich an einem Flachstahl über dem Notaus-Schalter an der Maschine befestigt. Zudem habe ich noch ein paar Endkappen für die gefrästen Aluminiumprofile 3D-gedruckt, damit die Enden der Profile etwas schöner aussehen. Nun fehlt nur noch der Messschieber für die Z-Achse, der aber mittlerweile bestellt ist.

Fräsmaschine mit Messschieberanzeige Montierte Messschieberanzeige


Startlogo Gedruckte Endkappe auf dem Abdeckprofil

to be continued soon....