CN110238702A - 用于调整和/或测量刀具的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于调整和/或测量刀具(2)的设备(1)，该设备具有能沿第一轴线8(X轴)和垂直于第一轴线8的第二轴线11(Z轴)运动的测量元件支架(10)，在该测量元件支架上布置用于以光学方式测量刀具(2)的测量装置(14、15)。为了简化调整和/或测量过程，为测量元件支架(10)配设能在刀具(2)上在准备位置与测量位置之间运动的参考体(18)以与测量装置(14、15)协同作用。

Description

用于调整和/或测量刀具的设备
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于调节和/或测量刀具的设备。
背景技术
这种设备例如用于刀具调整。这种设备原则上包括光学测量系统，通过该光学测量系统可以检测装夹在刀具夹持装置上的刀具的切削刃或切削面的位置。然后可以将如此确定的切削刃位置传送到机床的控制器以进行处理。
从文献DE 10 2013 218 411 A1中已知一种用于调整和/或测量刀具的设备。该设备包括可沿两个相互垂直的轴移动的测量元件支架，在该测量元件支架上布置有测量装置用来以光学方式测量刀具。基本上是U形的测量元件支架在一个腿部上具有光源，在相对的腿部上具有摄像机或另外适合的光传感器。通过这种设备可以非常准确地测量和调整具有明确限定的切削刃或切削棱的刀具。通常在为调整和/或测量设备配设的监视器上以软件辅助的方式进行测量。但是在测量具有平的切削面、如砂轮时，可能产生如下问题，即切削面在光学测量系统的焦点区域中不具有显著的棱边。因而缺少可以使光学测量系统对准或聚焦的限定参考棱边。这既涉及通过操作者手动校准或聚焦光学测量系统的设备，又涉及自动化的以及通过图像处理系统工作的设备。因此会出现高达几个1/100mm的测量精度。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于调整和/或测量开头所述类型的刀具的设备，所述设备可以准确地调整以及测量不同形状的刀具。理想情况下将测量精度减小到小于1/100mm。
上述目的通过具有权利要求1的特征的用于调整和/或测量的设备实现。本发明的适宜的设计方案和有利的改进方案在从属权利要求中说明。
根据本发明的用于调整和/或测量刀具的设备包括可沿多个轴线运动的测量元件支架，在该测量元件支架上布置有用于以光学方式测量刀具的测量装置。还为测量元件支架配设可以在刀具上在准备位置与测量位置之间运动的参考体用于与测量装置协同作用。通过在测量位置中可在刀具上运动的参考体可以为光束提供明确限定的且显著的棱边，该棱边也可以通过光学系统被准确地聚焦并例如可以被用于精确地确定位置。光学测量系统可以准确地对准并聚焦参考体。与未限定的面相比，通光学系统可以清楚地识别参考体，因此可以使测量过程更加容易。
在一个特别适宜的设计方案中，参考体被可活动地布置在测量元件支架上。通过测量元件支架的移动，参考体可以例如抵靠在待测量的面上。参考体也可以布置在调整和/或测量设备的其它能动的部件上。
在一个可能的设计方案中，参考体可以例如布置在可摆动的臂的自由端部上。臂以能摆动的方式铰接在可沿多个轴线运动的测量元件支架上。参考体也可以布置成可在测量元件支架上在回缩的准备位置与伸出的测量位置之间移动。
在一个鲁棒/健壮的设计方案中，参考体可以固定地布置在可摆动或可移动的臂上。该参考体可以为了更加简单地适配于不同地定向的面而铰接在所述臂上。
在一个特别有利的设计方案中，参考体可以偏心地支承在臂上并可以通过夹具被调节。
该臂可以通过保持设备以可摆动的方式布置在测量元件支架上。该保持设备可以通过调整装置调节。该臂也可以适宜地包括弹性件，该弹性件优选与布置在臂中的调节设备协同作用。
为了改善用户友好性，可以设置指示装置来报告参考体与刀具之间的接触。通过发光二极管或其它指示元件可以报告：参考体抵靠在刀具上。当进行自动测量以及参考体自动靠近刀具时，这种指示设备是有意义的。在一个自动化的实施形式中，也可以以数字的形式在测量和输出设备之间实现信号输出。
附图说明
从下面根据附图对优选实施例的说明中得到本发明的其它特征和优点。
图1示出用于调整和/或测量的设备的示意性透视图；
图2示出测量元件支架的详图，其中参考体位于测量位置中；
图3示出布置在测量元件支架上的、带有参考体的臂的详图；
图4示出测量元件支架的详图，其中参考体处于上翻的准备位置；
图5示出测量元件支架的详图，其中参考体处于另一测量位置中；
图6示出保持设备的剖面图。
具体实施方式
在图1中示意性示出的用于调整和/或测量刀具2的设备1包括底座或下部3，在该底座或下部上布置可围绕中轴线4转动的接纳部/刀座5用于夹持刀具2。在示出的实施例中，具有刀具2的刀具夹持装置6插入接纳部5中。该接纳部5被布置成，接纳部5的中轴线4且进而刀具夹持装置6的中轴线竖直地取向。
在底座或下部3上，竖直的立架7可以被引导以可沿垂直于接纳部5的中轴线4的第一轴线8(X轴)移动。测量元件支架10以沿垂直于第一轴线8的第二轴线11(Z轴)可运动的方式布置在可沿第一轴线8(X轴)移动的立架7的引导部9处。因此，测量元件支架10可以沿平行于接纳部5的中轴线4的轴线(Z轴)竖直地移动并沿与之垂直的另一轴线(X轴)水平地移动。立架7在底座或下部3上的移动以及测量元件支架10在立架7上的移动能以本身已知的方式通过马达、经由调节轴或其它适合的驱动装置实现。立架7和测量元件支架10的调节也可以手动地通过手柄12实现。
可以沿轴线8水平和以及轴线11竖直移动的测量元件支架10设计成基本上为括弧形或U形，并包括两个包围刀具2的臂13a和13b，这两个臂位于垂直于接纳部5的中轴线4的平面中。包括第一测量元件14和相对的第二测量元件15的测量装置布置在测量元件支架10上。在示出的实施形式中，在臂13a的内侧布置有设计为光源的第一测量元件14，在另一臂13b的内侧布置与光源相对的光接收器作为第二测量元件15。光束可以从一个臂13a上的设计为光源的第一测量元件14被传导至在另一臂13b上的设计为光接收器的第二测量元件15。
测量元件支架10在两个臂13a与13b之间具有俯视图中为U形间隙16以用于接纳待测量的刀具2。设计为光源的第一测量元件14和设计为光接收器的第二测量元件15如此布置，使得测量光束在测量元件支架的臂13a和13b的两个自由端部之间的间隙16内部延伸。由此，由第一测量元件14引向第二测量元件15的测量光束也可以通过刀具的较大面积上被引导。用于接收测量光束的第二测量元件15可以是摄像机，该摄像机拍摄刀具的图像并可以转发给控制装置和/或用于评估的计算机。刀具储备部17也可以设置在底座或下部3上。
与测量装置协同作用的参考体18以在图4中示出的准备位置与图2中示出的测量装置之间能动的方式布置在测量元件支架10上。在示出的实施形式中，参考体18设计为直径小于10mm的圆柱销。销状的参考体18布置在可摆动地铰接在测量元件支架10上的臂19的自由端部上。由此，销状的参考体18可以在上翻的准备位置与下翻的测量位置之间运动。臂19也可以向侧面翻转或移动。在示出的实施形式中，臂19如此设计，使得参考体18不仅可以根据图3放置在刀具2的上表面20上，也可以根据图5抵靠在刀具2的下表面21上。在优选的实施形式中，臂19在上方的准备位置中被固定机构、例如卡锁设备或磁体固定。
如此确定臂19的长度，使得参考体18的中轴线在下翻的位置中与刀具2的中轴线4相交。
参考体18优选固定在臂19中，使得臂可以简单地在上方的卡锁位置和下方的卡锁位置之间定位。这可以非常容易地通过将参考体18偏心地安装在臂19的接纳开口22中实现。通过夹具23的转动可以在两个卡锁位置之间来回转换，夹具从臂19的远离刀具侧突出于臂。夹具23的转轴在此理想地沿着参考体18的包络线(Mantellinie)延伸。由此实现了，在上方和下方被触及时，臂19总是位于相同的偏转位置中。另选地，参考体18的调节也可以借助于直线引导部或摆动机构等实现。
如从图2中已知，臂19在其远离参考体18的一侧支承在保持设备24中，该保持设备允许独立于测量元件支架10的微调。微调用于使参考体20的中轴线平行于第二轴线11取向。保持设备24为此优选具有例如设计为调节轮的调整装置25。通过转动调节轮可以使保持设备24的上方部件围绕轴线相对于保持设备24的下方部件摆动，该轴线基本上垂直于第一轴线8和第二轴线11。
在保持设备24上以可围绕轴线26摆动的方式布置的臂19还可以具有可在图6中看到的弹性件27，该弹性件与安装在保持设备24中的调节设备28协同作用。在一个可能的实施形式中，调节设备28设计为具有横向于旋转轴延伸的销的杆。该销在其外周方面不是完全圆柱形的，而是具有扁平的侧面。在第一位置中，如此调节该杆，使得销的圆周形的面指向上方。由此，弹性件27支承在销的表面上。这造成，臂19受到平行于旋转轴向下方作用的力的预加载。当参考体18从下方被引向测量对象并因此不能通过自重而抵靠时，这种方式是适宜的。在第二位置中，如此调节该杆，使得扁平的侧面指向弹性件27的方向。弹性件27的尺寸被设计成，使得弹性件不会抵靠在销的这个侧面上。
在另选的实施形式中，臂19可以既向下方又向上方弹性地支承，从而当参考体19支承在刀具2的表面上时，臂19以及进而使参考体18持续地受到特定的预加载。由此可以确保参考体18在刀具2的表面上的持续接触支承。
不言而喻，臂19的位置和保持设备24的位置不局限于在附图中所示的部位，而是臂19和保持设备24可以固定在测量元件支架10的不同的面上。例如可以紧固在测量元件支架10与间隙16邻接的面上，特别是在围绕的臂13a和13b之间U形区域的中央。
附图标记列表：
1 调整和/或测量设备
2 刀具
3 底座或下部
4 中轴
5 接纳部
6 刀具夹持装置
7 立架
8 第一轴线
9 引导部
10 测量元件支架
11 第二轴线
12 手柄
13a 第一臂
13b 第二臂
14 第一测量元件
15 第二测量元件
16 间隙
17 刀具储备部
18 参考体
20 上表面
21 下表面
22 接纳开口
23 夹具
24 保持设备
25 调整装置
26 轴线
27 弹性件
28 调节设备

Claims (10)

1.一种用于调整和/或测量刀具(2)的设备(1)，该设备具有能沿第一轴线8(X轴)和垂直于第一轴线8的第二轴线11(Z轴)运动的测量元件支架(10)，在该测量元件支架上布置有用于以光学方式测量刀具(2)的测量装置(14、15)，其特征在于，为测量元件支架(10)配设能在刀具(2)上在准备位置与测量位置之间运动的参考体(18)以与测量装置(14、15)协同作用。
2.根据权利要求1所述的用于调整和/或测量的设备，其特征在于，参考体(18)以能运动的方式布置在测量元件支架(10)上。
3.根据权利要求1或2所述的用于调整和/或测量的设备，其特征在于，参考体(18)布置在能运动的臂(19)的自由端部上。
4.根据权利要求3所述的用于调整和/或测量的设备，其特征在于，所述臂(19)能摆动地铰接在测量元件支架(10)上。
5.根据权利要求3或4所述的用于调整和/或测量的设备，其特征在于，所述臂(19)通过保持设备(24)能摆动地布置在测量元件支架(10)上。
6.根据权利要求5所述的用于调整和/或测量的设备，其特征在于，所述保持设备(24)能通过调整装置(25)调节。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的用于调整和/或测量的设备，其特征在于，所述臂(19)包括弹性件(27)。
8.根据权利要求7所述的用于调整和/或测量的设备，其特征在于，所述弹性件(27)与布置在臂(19)中的调节设备(28)协同作用。
9.根据权利要求3至5中任一项所述的用于调整和/或测量的设备，其特征在于，所述参考体(18)偏心地支承在臂(19)上。
10.根据权利要求9所述的用于调整和/或测量的设备，其特征在于，所述参考体(18)以能通过夹具(23)调节的方式布置在臂(19)上。
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