Null-Automatik

Wer einmal mit einem Werkzeuglängen-Taster auf seiner CNC-Maschine gearbeitet hat, wird ihn nie wieder missen wollen. Für besonders exakte Ergebnisse empfiehlt sich ein kapazitiver Sensor.

von Carsten Meyer

Bei jedem Werkzeugwechsel das gleiche Spiel: Das „Nullen“ der Z-Achse ist eine aufreibende Sache, und kleine Fehler rächen sich hier besonders schnell. Viele CNC-Steuerungen (so auch unsere neue GRBL-JOG-Version, siehe Link) unterstützen deshalb einen Nullpunkt- und Werkzeuglängentaster. Das sind zwei verschiedene Einsatzbereiche, aber der selbe Apparat (und meist auch der selbe Anschluss): Ein Kontakt schließt, sobald das Werkzeug draufdrückt.

Bauteile für knapp 1 Euro ergeben einen kapazitiven Werkzeugtaster. Eine LED auf der Platine und die braune Schaltleitung signalisieren den Werkzeugkontakt. Die kleine SMD-Platine haben wir übrigens mit der c’t-Hacks-Fräse selbst isolationsgefräst. Mit dem untergeklebten Moosgummi ist der Sensor nur 3 mm dick.

Einen Werkzeug-Taster kann man sich mit wenigen Teilen aus dem Elektronik-Fachhandel selbst bauen. Das Gehäuse sollte allerdings robust und möglichst flach sein.

Anwendungsbeispiel: Der G-Code-Befehl „G38.2 Z-50 F100“ (Straight Probe) lässt die Z-Achse absolut um 50 mm (absolut) mit geringer Geschwindigkeit nach unten fahren. Wird der Schaltkontakt geschlossen, stoppt die Maschine sofort, und man kann die aktuellen Maschinenkoordinaten auslesen. Ist der Taster direkt auf dem Werkstück platziert, hat man damit den Z-Offset zum Werkstück-Nullpunkt erhalten und kann ihn zum Beispiel mit „G92 Z<Taster-Höhe>“ sofort setzen. Die Höhe des Taster-Schaltpunkts „über Grund“ lässt sich ja leicht ausmessen.