Was ist das für eine Digitalanzeige, auf die Schnelle?

Was ist das, YADROs DRO?
Ein DRO (Digital Read-Out = Digitalanzeige oder Positionsanzeige) ist ein Gerät, das die Position (Positionsanzeige) von (üblicherweise) 3 Achsen an einer Drehbank oder einer Fräsmaschine anzeigt. Umgangssprachlich wird der Begriff Digitalanzeige verwendet. Es dient dazu, die Arbeit an konventionellen (nicht CNC) Werkzeugmaschinen zu erleichtern.

Das YADRO-DRO besteht aus zwei Teilen:

• Einem Interface das die Messwerte von den Messleisten die an einer Werkzeugmaschine befestigt sind an eine ANzeigeeinheit überträgt.
• Einer Software die auf einem alten PC oder Laptop läuft.

Motivation:

Ich habe schon länger mit dem Gedanken gespielt, eine Digitalanzeige haben zu wollen. Als meine Arbeiten komplexer wurden, habe ich mich immer öfter mit den Kurbelumdrehungen an der Spindel verzählt. Aber alle DROs am Markt hatten mindesten zwei der drei Nachteile:

• teuer
• dumm
• dediziert (Fräsmaschine oder Drehbank)

Als ich ein Angebot über preiswerte Chinesen-Messleisten bekam und mich informiert hatte, wie sie funktionieren, entschloss ich mich eine Digitalanzeige zu bauen die vor allem alles kann, was ich damit machen will. Das Ergebnis ist ein preiswertes Interface das mit einem Rechner verbunden wird. Die Software auf dem Rechner sollte modifizierbar sein und so viele wie mögliche (und unmögliche) Aufgaben erfüllen können. Ein Beispiel ist die Möglichkeit Nockenwellen mit mathematisch korrekten harmonischen Nocken fräsen zu können.

Das Ergebnis ist das genaue Gegenteil obiger Liste:

• Preiswert
• Intelligent (Programmierbar, erweiterbar)
• flexibel (Kann für alle Werkzeugmaschinen konfiguriert werden die nicht mehr als vier Achsen haben. Drehbank / Fräsmaschine / Schnellhobler / Flächenschleifmaschine / …)

Das Interface:

Das Interface, genannt DRO:int4, ist eine Handvoll ICs und anderer elektronischer Bauteile die mit bis zu vier Messleisten kommunizieren. Diese Kommunikation ist eine Zwei-Wege-Kommunikation. Das Interface kann also nicht nur Messwerte von den Leisten lesen, sondern sie auch umschalten.
Der Hauptteil dieses Interfaces ist ein Micro-Controller der die Protokolle der Messleisten versteht und deren Datenstrom in eine für den PC leichter verständliche Form umwandelt. Das Interface wandelt auch die Spannungen der Leisten um und versorgt sie mit Strom. Es müssen also keine Batterien mehr in den Leisten gewechselt werden.
Die Kommunikation mit dem PC (nächstes Kapitel) geht über eine RS232-Schnittstelle die optisch isoliert ist um Probleme mit Masseschleifen zu vermeiden.

Das DRO:int4 hat eine eingebaute Fehlersuch-Funktionalität die bei der Fehlersuche an Messleisten hilft.

Schon in der Entwurfsphase der Elektronik wurde auf möglichst einfachen Nachbau und robusten Aufbau geachtet.

Die PC-Software:

Die meiste Arbeit für die Ablesewert-Anzeige passiert auf dem PC. Dieser Ansatz ist der große Vorteil von YADROs DRO. Man kann einen alten PC oder Laptop vrwenden, der in der Werkstatt verbleibt. Es genügt, wenn der PC 33 MHz Taktfrequenz hat, eine serielle Schnittstelle hat (RS 232) eine funktionierende Festplatte mit ein paar MB und ein Diskettenlaufwerk. Kein CD-ROM, USB usw. erforderlich. Oft genug bekommt man solche PC kostenlos oder für ein paar Bier.
Diese Software die die Daten vom Interface verarbeitet ist extrem flexibel. Es liegt also auf der Hand die Rechneleistung auszunutzen, statt auf langsame Prozessoren in konventionellen Digitalanzeigen zu setzen. Die Rechneleistung ermöglicht einen vollkommen anderen Ansatz für eine Digitalanzeige, da sie durch Makros konfiguriert wird und erweiterbar ist.

Dennoch ist YADROs DRO für den täglichen Einsatz.