DE102006007356A1

DE102006007356A1 - Tool holding and measuring and setting apparatus with means for clamping a tool having a cutting edge and a unit for treating the cutting edge

Info

Publication number: DE102006007356A1
Application number: DE102006007356A
Authority: DE
Inventors: Christian Pfau
Original assignee: E Zoller GmbH and Co KG; E Zoller GmbH and Co KG Einstell und Messgeraete
Current assignee: E Zoller GmbH and Co KG; E Zoller GmbH and Co KG Einstell und Messgeraete
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2007-08-23

Abstract

The apparatus is for holding, measuring and/or adjuting a tool and has a holding device (10) for clamping the tool (12). The tool has a cutting edge and the apparatus has a detection unit (20) for detecting the cutting edge (22). The apparatus also has an edge processing unit (38) for preparing the cutting edge.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a tool clamping, measuring and / or adjusting device according to Preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik ist ein Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät und mit einer Einspannvorrichtung zum Einspannen eines Werkzeugs mit wenigstens einer Schneidkante und mit einer Detektionseinheit zum Detektieren der Schneidkante des Werkzeugs bekannt. Gattungsgemäße Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgeräte vermessen die Schneidkante, bestimmen ihren Wirkradius, Zerspanungswinkel oder andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Größen. Es ist ferner bekannt, mittels eines Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgeräts eine Schneidkantenpräparation bzw. einen Schneidkantenradius des eingespannten Werkzeugs zu vermessen.Out The prior art is a tool clamping, measuring and / or setting and with a clamping device for clamping a tool with at least a cutting edge and with a detection unit for detecting the cutting edge of the tool known. Generic tool clamping, Measuring and / or setting devices Measure the cutting edge, determine its effective radius, cutting angle or other, to those skilled appear reasonable sizes. It is also known by means of a tool clamping, measuring and / or Setting Tool a cutting edge preparation or to measure a cutting edge radius of the clamped tool.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, das Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät mit einer weiteren Funktion auszustatten und in einer besonders kontrollierten und präzisen Weise eine Schneidkantenpräparation an die Schneidkante eines Werkzeugs anzubringen.Of the Invention is in particular the object of the tool clamping, Measuring and / or setting device to equip with another feature and in a special controlled and precise Make a cutting edge preparation to attach to the cutting edge of a tool.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst, während sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus den Unteransprüchen ergeben.The The object is solved by the features of the independent claims, while advantageous Embodiments and developments of the invention result from the dependent claims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die Erfindung geht insbesondere aus von einem Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät mit einer Einspannvorrichtung zum Einspannen eines Werkzeugs mit wenigstens einer Schneidkante und mit einer Detektionseinheit zum Detektieren der Schneidkante des Werkzeugs.The Invention is based, in particular, on a tool clamping, measuring and / or setting device with a clamping device for clamping a tool with at least a cutting edge and with a detection unit for detecting the cutting edge of the tool.

Es wird vorgeschlagen, dass das Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät wenigstens ein Kantenbearbeitungsmittel zum Präparieren der Schneidkante aufweist. Durch die Integration des Kantenbearbeitungsmittels zum Präparieren der Schneidkante in ein Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät kann die hohe Präzision der Steuerung und Bildverarbeitung des Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgeräts vorteilhaft dazu genutzt werden, die Schneidkante zu präparieren. Ferner kann eine separate Vorrichtung zur Schneidkantenpräparation vorteilhaft entfallen. Zudem kann die durch das Kantenbearbeitungsmittel angebrachte Schneidkantenpräparation unmittelbar in der gleichen Einspannung kontrolliert und vermessen werden, so dass eine weitere Einspannung zur Kontrolle der Schneidkantenpräparation entfallen kann.It It is proposed that the tool clamping, measuring and / or adjusting device at least an edge processing means for preparing the cutting edge. By integrating the edge processing means for preparation the cutting edge in a tool clamping, measuring and / or setting, the high precision the control and image processing of the tool clamping, measuring and / or Setting Tool be used to advantage to prepare the cutting edge. Furthermore, a separate device for cutting edge preparation advantageously eliminated. In addition, the attached by the edge processing means Cutting edge preparation controlled and measured directly in the same clamping so that another clamping to control the cutting edge preparation can be omitted.

Schneidkantenpräparationen sind als wirkungsvolles Kantenbearbeitungsmittel zum Verbessern von Werkzeugen bekannt und müssen sehr präzise angebracht werden. Durch eine Schneidkantenpräparation, die in der Form einer Anfasung, einer Kantenverrundung oder eines anderen Profils ausgebildet sein kann, wird einerseits die Standzeit der Schneidkante erhöht und andererseits die minimale Spanungsdicke verringert. Durch Fertigungsverfahren, in denen die Schneidkantenpräparation angebracht wird, können Schädigungen, wie beispielsweise Anrisse, in die Schneidkante eingebracht werden, die ein Ausbröckeln des harten Werkzeugmaterials begünstigen. Solche Schädigungen der Schneidkante können in einem gattungsgemäßen Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät unmittelbar erkannt und gegebenenfalls korrigiert werden.Cutting edge preparations are an effective edging means for improving of tools known and must very precise be attached. By a cutting edge preparation, in the form of a Chamfering, a Kantenverrundung or another profile formed can be, on the one hand increases the service life of the cutting edge and on the other hand the minimum chip thickness is reduced. By manufacturing process, in which the cutting edge preparation can be attached damage, such as cracks, are introduced into the cutting edge, the a crumbling favor the hard tool material. Such damages the cutting edge can in a generic tool clamping, Measuring and / or setting device immediately recognized and corrected if necessary.

Die durch das Kantenbearbeitungsmittel an der Schneidkante durchführbare Schneidkantenpräparation kann entweder im Nacharbeiten einer vorab präparierten Schneidkante oder im neuen Anbringen einer Schneidkantenpräparation auf einer geschliffenen Schneidkante bestehen.The cutting edge preparation performed by the edge processing means at the cutting edge can be either in reworking a pre-prepared cutting edge or in the new attaching a cutting edge preparation on a ground Cutting edge exist.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Kantenbearbeitungsmittel wenigstens eine Schleifvorrichtung zum Präparieren der Schneidkante umfasst. Dadurch kann ein Risiko der Schädigung der Schneidkante im Vergleich zu anderen spanabhebenden Verfahren reduziert werden.Further It is proposed that the edge processing means at least a grinding device for preparing the cutting edge comprises. This can be a risk of damage to the cutting edge be reduced compared to other machining methods.

Wenn die Schleifvorrichtung einen rotierend antreibbaren Schleifstein aufweist, kann ein Arbeitskopf des Kantenbearbeitungsmittels besonders bauraumsparend und robust konstruiert werden, wobei prinzipiell auch andere Wirkeinheiten des Kantenbearbeitungsmittels, beispielsweise Bürsten, Strahlereinheiten oder Schleifbänder, denkbar wären.If the grinding device a rotating drivable grindstone a working head of the edge processing means may be particularly Space-saving and robust construction, where in principle also other active units of the edge processing means, for example To brush, Radiator units or abrasive belts, would be conceivable.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät wenigstens eine CNC-Achse zum Hinführen wenigstens eines Arbeitskopfs des Kantenbearbeitungsmittels zu der Schneidkante aufweist. Dadurch kann die Position des Arbeitskopfs und damit seine Wirkkontur präzise kontrolliert werden und eine vollautomatische Steuerung des Kantenbearbeitungsmittels zum Anbringen der Schneidkantenpräparation ist erreichbar.In A further development of the invention proposes that the tool clamping, Measuring and / or setting device at least one CNC axis for introducing at least one working head of the edge processing means to the cutting edge. Thereby can precisely control the position of the working head and thus its effective contour and a fully automatic control of the edge processing means for attaching the cutting edge preparation is achievable.

Wenn die CNC-Achse als rotatorische Achse ausgelegt ist, kann das Kantenbearbeitungsmittel konstruktiv einfach und bauraumsparend realisiert werden, wobei die rotatorische CNC-Achse natürlich durch weitere, lineare CNC-Achsen ergänzt sein kann.If the CNC axis is designed as a rotary axis, the edge processing means constructive be realized in a simple and space-saving, the rotational CNC axis of course through additional, linear CNC axes added can be.

Wenn zudem der Arbeitskopf mittels der CNC-Achse in eine Arbeitsstellung schwenkbar ist, kann der Arbeitskopf schnell und ohne aufwändige Steuerung im Gebrauch in die Arbeitsstellung und nach dem Gebrauch aus der Arbeitsstellung geschwenkt werden, so dass der Arbeitskopf nach dem Gebrauch den weiteren Ablauf des Verfahrens nicht stört. Prinzipiell wäre es auch denkbar, den Arbeitskopf manuell in die Arbeitsstellung zu schwenken, wobei die Arbeitsstellung dann durch einen Anschlag definiert sein könnte.In addition, if the working head is pivotable into a working position by means of the CNC axis, The working head can be swiveled quickly and without complex control in use in the working position and after use from the working position, so that the working head does not interfere with the further course of the procedure after use. In principle, it would also be conceivable to manually pivot the working head into the working position, wherein the working position could then be defined by a stop.

Dabei können die CNC-Achsen der Detektionseinheit Kosten sparend genutzt werden, wenn der Arbeitskopf auf einem verfahrbaren Schlitten der Detektionseinheit angeordnet ist. Ferner kann dadurch ein Fehler in der Bestimmung der Relativposition der Detektionseinheit und des Arbeitskopfs, der sich unmittelbar auf die Bestimmung der Relativposition des Arbeits kopfs und des eingespannten Werkzeugs auswirken würde, vermieden werden.there can the CNC axes of the detection unit are used to save costs, when the working head on a movable carriage of the detection unit is arranged. Furthermore, this can cause an error in the determination the relative position of the detection unit and the working head, directly related to the determination of the relative position of the working head and the clamped tool would be avoided.

Zudem wird vorgeschlagen, dass das Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät wenigstens ein Mittel zum Abtransportieren von Abrasivpartikeln von der Schneidkante aufweist. Dadurch kann vermieden werden, dass auf der Schneidkante oder im Bereich der Schneidkantenpräparation verbleibende Abrasivpartikel ein Ergebnis der Vermessung der Schneidkantenpräparation verfälschen.moreover It is proposed that the tool clamping, measuring and / or adjusting device at least a means for removing abrasive particles from the cutting edge having. This can be avoided on the cutting edge or abrasive particles remaining in the area of the cutting edge preparation falsify a result of the measurement of the cutting edge preparation.

Eine Verschmutzung insbesondere der Optik des Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgeräts kann vermieden werden, wenn das Mittel als Absaugvorrichtung ausgebildet ist. Prinzipiell wäre jedoch auch eine Gebläsevorrichtung denkbar.A Contamination in particular of the optics of Werkzeugspann-, measuring and / or Setting device can be avoided if the agent is designed as a suction device is. In principle would be but also a blower device conceivable.

Weist das Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät wenigstens eine Messvorrichtung zum Bestimmen von wenigstens einer Kenngröße einer Präparation der Schneidkante auf, kann die dadurch bestimmte Schneidkantenpräparation unmittelbar nachgearbeitet oder verbessert werden. Gegebenenfalls kann das Kantenbearbeitungsmittel zum Präparieren der Schneidkante abhängig von der Kenngröße nachjustiert werden. Als Kenngröße kommt insbesondere ein Kantenradius, eine Breite der Schneidkantenpräparation, ein Fokus einer durch das Schneidkantenprofil gelegten Parabel oder eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende charakteristische Größe für die Geometrie des Profils in Betracht.has the tool clamping, measuring and / or adjusting device at least one measuring device for determining at least one characteristic of a preparation of the cutting edge, the resulting cutting edge preparation can be reworked immediately or improved. Optionally, the edge processing means for dissection the cutting edge dependent readjusted from the characteristic become. As a parameter comes in particular an edge radius, a width of the cutting edge preparation, a focus of a laid by the cutting edge profile parabola or another characteristic characteristic that appears appropriate to the person skilled in the art Size for the geometry of the profile.

Das Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät kann das Kantenbearbeitungsmittel selbsttätig kalibrieren, wenn es we nigstens eine Messvorrichtung zum Bestimmen wenigstens einer Kenngröße einer Wirkkontur des Kantenbearbeitungsmittels umfasst. Diese Messvorrichtung kann besonders kostensparend einstückig mit der Messvorrichtung zum Bestimmen der Schneidkantenpräparation ausgebildet sein, wobei prinzipiell jedoch auch eine zweiteilige Ausbildung denkbar wäre.The Tool clamping, measuring and / or setting device, the edge processing means automatic calibrate, if there is at least one measuring device for determining at least one parameter of a Contains active contour of the edge processing means. This measuring device can be particularly cost-effective in one piece with the measuring device for Determine the cutting edge preparation be formed, but in principle, however, a two-part Training would be conceivable.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Detektionseinheit wenigstens eine Auflichtkamera aufweist. Dadurch ist eine räumliche Abbildung der Schneidkante und ihres Profils mit Hilfe einer Bildverarbeitungssoftware berührungslos realisierbar.In A development of the invention is proposed that the detection unit has at least one incident light camera. This is a spatial Illustration of the cutting edge and its profile using image processing software contactless realizable.

Wenn das Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät eine Steuereinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Schärfeebene der Auflichtkamera parallel zu der Schneidkante auszurichten, kann die Schneidkante über ihre gesamte Länge bzw. wenigstens über den im Bild der Auflichtkamera sichtbaren Abschnitt simultan vermessen werden. Ein Abtasten über die Länge bzw. innerhalb des Abschnitts kann vorteilhaft entfallen.If the tool clamping, measuring and / or setting device has a control unit, which is intended to a focal plane of the incident light camera parallel to the cutting edge, the cutting edge can over its whole length or at least about Measure the section visible in the image of the incident-light camera simultaneously become. A palpation over the length or within the section can advantageously be omitted.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, zur Bestimmung eines Profils der Schneidkante die Schärfeebene der Auflichtkamera senkrecht zur Schneidkante aus der Richtung der Auflichtkamera hinter die Schneidkante zu bewegen. Dadurch kann eine Breite der Schneidkante in der der Schärfeebene entsprechenden Schnittebene erkannt werden und als Kenngröße für das Profil der Schneidkantenpräparation genutzt werden. Aus einer Folge solcher Bilder, die jeweils eine Schnittebene der Schneidkante darstellen, kann der Verlauf des Profils der Schneidkante präzise bestimmt werden.Further it is proposed that the control unit be designed to to determine a profile of the cutting edge, the focal plane the incident light camera perpendicular to the cutting edge from the direction of To move the incident light camera behind the cutting edge. This can a width of the cutting edge in the cutting plane corresponding to the focal plane be recognized and as a parameter for the profile the cutting edge preparation be used. From a sequence of such images, each one Cutting plane of the cutting edge, the profile of the profile the cutting edge precise be determined.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anbringen einer Schneidkantenpräparation an eine Schneidkante eines Werkzeugs, wobei das Werkzeug in eine Einspannvorrichtung eines Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgeräts eingespannt wird und mittels einer Detektionseinheit die Schneidkante des Werkzeugs detektiert wird.Further The invention relates to a method for applying a cutting edge preparation to a cutting edge of a tool, wherein the tool in a Clamping device of a tool clamping, measuring and / or setting clamped is and by means of a detection unit, the cutting edge of the tool is detected.

Es wird vorgeschlagen, dass die Schneidkantenpräparation durch ein an dem Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät angeordnetes Kantenbearbeitungsmittel zum Präparieren der Schneidkante angebracht wird. Durch die Integration des Kantenbearbeitungsmittels zum Präparieren der Schneidkante in ein Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät kann die hohe Präzision der Steuerung und Bildverarbeitung des Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgeräts vorteilhaft dazu genutzt werden, die Schneidkante zu präparieren. Ferner kann eine separate Vorrichtung zur Schneidkantenpräparation vorteilhaft entfallen. Zudem kann die durch das Kantenbearbeitungsmittel angebrachte Schneidkantenpräparation unmittelbar in der gleichen Einspannung kontrolliert und vermessen werden, so dass eine weitere Einspannung zur Kontrolle der Schneidkantenpräparation entfallen kann.It It is proposed that the cutting edge preparation by a at the tool clamping, Measuring and / or setting device arranged edge processing means for preparing the cutting edge attached becomes. By integrating the edge processing means for preparation the cutting edge in a tool clamping, measuring and / or setting, the high precision the control and image processing of the tool clamping, measuring and / or Setting Tool be used to advantage to prepare the cutting edge. Furthermore, a separate device for cutting edge preparation advantageously eliminated. In addition, the attached by the edge processing means Cutting edge preparation controlled and measured directly in the same clamping so that another clamping to control the cutting edge preparation can be omitted.

Zeichnungdrawing

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further Advantages are shown in the following description of the drawing. In the drawing is an embodiment represented the invention. The drawing, the description and the Claims included numerous features in combination. The skilled person will become the characteristics appropriately also individually consider and summarize to meaningful further combinations.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Ausschnitt eines Werkzeugspann-, Mess- und Einstellgeräts mit einem Kantenbearbeitungsmittel zum Präparieren einer Schneidkante in einer Ruhestellung, 1 a section of a tool clamping, measuring and setting device with an edge processing means for preparing a cutting edge in a rest position,

2 den Ausschnitt aus 1, wobei das Kantenbearbeitungsmittel zum Präparieren der Schneidkante in einer Arbeitsposition geschwenkt ist, 2 the cutout 1 wherein the edge processing means is pivoted to prepare the cutting edge in a working position,

2a eine Darstellung eines Displays des Werkzeugspann-, Mess- und Einstellgeräts während eines Kalibriervorgangs, 2a an illustration of a display of the tool clamping, measuring and setting device during a calibration process,

3 das Kantenbearbeitungsmittel beim Anbringen der Schneidkantenpräparation an ein Werkzeug, 3 the edge processing means in attaching the cutting edge preparation to a tool,

3a einen Ausschnitt der Schneidkante des Werkzeugs aus 3 und 3a a section of the cutting edge of the tool 3 and

4 das Kantenbearbeitungsmittel beim Anbringen der Schneidkantenpräparation an ein Werkzeug mit einem Mittel zum Abtransportieren von Abrasivpartikeln. 4 the edge processing means in attaching the cutting edge preparation to a tool with a means for removing abrasive particles.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

1 zeigt ein Werkzeugspann-, Mess- und Einstellgerät mit einer Einspannvorrichtung 10 zum Einspannen eines Werkzeugs 12 mit wenigstens einer Schneidkante 22. Die Einspannvorrichtung 10 umfasst eine Spindel 14, einen Adapter 16 und ein Werkzeugfutter 18, in welches das Werkzeug 12 im vorliegenden Ausführungsbeispiel in einem Heißschrumpfverfahren eingespannt werden kann. Prinzipiell könnte das Werkzeug 12 in jeder, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Art mit der Spindel 14 verbunden werden. Ferner umfasst das Werkzeugspann-, Mess- und Einstellgerät eine Detektionseinheit 20 zum Detektieren der Schneidkante 22 des Werkzeugs 12, die neben einer Auflichtkamera 24 mit einer ein Objektiv 26 der Auflichtkamera 24 ringförmig umgebenden Beleuchtungseinheit 28 auch eine Durchlichtkamera 32 mit einer zugehörigen Beleuchtungseinheit 30 umfasst. Eine universell programmierbare Recheneinheit 34 steuert in einer ersten Funktion als Steuereinheit 36 das Werkzeugspann-, Mess- und Einstellgerät und verarbeitet in einer zweiten Funktion als integraler Bestandteil der Detektionseinheit 20 die von der Auflichtkamera 24 und der Durchlichtkamera 32 erfassten Bildinformationen zur Detektion der Schneidkante 22. 1 shows a tool clamping, measuring and adjusting device with a clamping device 10 for clamping a tool 12 with at least one cutting edge 22 , The clamping device 10 includes a spindle 14 , an adapter 16 and a tool chuck 18 into which the tool 12 can be clamped in a heat shrinking process in the present embodiment. In principle, the tool could 12 in any way that appears appropriate to a person skilled in the art with the spindle 14 get connected. Furthermore, the tool clamping, measuring and adjusting device comprises a detection unit 20 for detecting the cutting edge 22 of the tool 12 next to a reflected light camera 24 with a one lens 26 the incident light camera 24 annular surrounding lighting unit 28 also a transmitted light camera 32 with an associated lighting unit 30 includes. A universally programmable arithmetic unit 34 controls in a first function as a control unit 36 the Werkzeugspann-, measuring and setting device and processed in a second function as an integral part of the detection unit 20 the from the incident light camera 24 and the transmitted light camera 32 acquired image information for detecting the cutting edge 22 ,

Das Werkzeugspann-, Mess- und Einstellgerät weist ein Kantenbearbeitungsmittel 38 zum Präparieren der Schneidkante 22 auf. Das Kantenbearbeitungsmittel 38 zum Präparieren der Schneidkante 22 kann einerseits zum Nacharbeiten einer präparierten Schneidkante 22 oder andererseits zum Anbringen einer frischen Schneidkantenpräparation genutzt werden.The tool clamping, measuring and setting device has an edge processing means 38 for preparing the cutting edge 22 on. The edge processing means 38 for preparing the cutting edge 22 on the one hand for reworking a prepared cutting edge 22 or on the other hand be used for attaching a fresh cutting edge preparation.

Das Kantenbearbeitungsmittel 38 zum Präparieren der Schneidkante 22 umfasst neben einem hier nicht explizit dargestellten Antriebsmotor insbesondere eine Schleifvorrichtung 40 zum Präparieren der Schneidkante 22 bzw. zum Anbringen einer Fase an die Schneidkante 22. Die Schleifvorrichtung 40 hat einen rotierend antreibbaren Schleifstein 42.The edge processing means 38 for preparing the cutting edge 22 In addition to a drive motor not explicitly shown here, in particular a grinding device 40 for preparing the cutting edge 22 or for attaching a chamfer to the cutting edge 22 , The grinding device 40 has a rotating driveable grindstone 42 ,

Ferner umfasst das Kantenbearbeitungsmittel 38 wenigstens eine CNC-Achse 44 zum Hinführen wenigstens eines Arbeitskopfs 46 des Kantenbearbeitungsmittels 38 zu der Schneidkante 22, wobei die CNC-Achse 44 als rotatorische Achse ausgelegt ist.Furthermore, the edge processing means comprises 38 at least one CNC axis 44 for introducing at least one working head 46 the edging agent 38 to the cutting edge 22 where the CNC axis 44 is designed as a rotary axis.

Ein den Schleifstein 42 umfassender Arbeitskopf 46 des Kantenbearbeitungsmittels 38 zum Präparieren der Schneidkante 22 ist über die CNC-Achse 44 aus einer in 1 dargestellten Ruhestellung in eine Arbeitsstellung (2) schwenkbar.A the whetstone 42 comprehensive working head 46 the edging agent 38 for preparing the cutting edge 22 is about the CNC axis 44 from an in 1 shown in a working position ( 2 ) pivotable.

Der Arbeitskopf 46 ist auf einem in drei linearen CNC-Achsen verfahrbaren Schlitten 48 angeordnet, der die Detektionseinheit 20 mit der Auflichtkamera 24 und der Durchlichtkamera 32 trägt. Die Auflichtkamera 24 ist starr mit dem Kantenbearbeitungsmittel 38 zum Präparieren der Schneidkante 22 verbunden und ist zusammen mit dem Kantenbearbeitungsmittel 38 um die gleiche CNC-Achse 44 schwenkbar auf dem Schlitten 48 gelagert, so dass die CNC-Achse 44 in einem Messvorgang zum Bestimmen des Blickwinkels der Auflichtkamera 24 nutzbar ist.The working head 46 is on a carriage that can be moved in three linear CNC axes 48 arranged, the detection unit 20 with the incident light camera 24 and the transmitted light camera 32 wearing. The incident light camera 24 is rigid with the edging means 38 for preparing the cutting edge 22 connected and is together with the edge processing means 38 around the same CNC axis 44 swiveling on the sledge 48 stored, so the CNC axis 44 in a measuring process for determining the viewing angle of the incident-light camera 24 is usable.

Das Werkzeugspann-, Mess- und Einstellgerät bzw. das Kantenbearbeitungsmittel 38 zum Präparieren der Schneidkante 22 hat zudem ein als Absaugvorrichtung ausgebildetes Mittel 50 zum Abtransportieren von Abrasivpartikeln von der Schneidkante 22. Durch das als Absaugvorrichtung ausgebildete Mittel 50 kann verhindert werden, dass sich Abrasivpartikel in einer die Messgenauigkeit störenden Weise auf einer Optik des Werkzeugspann-, Mess- und Einstellgeräts niederschlagen.The tool clamping, measuring and adjusting device or the edge processing means 38 for preparing the cutting edge 22 also has an agent designed as a suction device 50 for removing abrasive particles from the cutting edge 22 , By the means designed as a suction device 50 it can be prevented that abrasive particles precipitate in a manner interfering with the measurement accuracy on an optic of the tool clamping, measuring and setting device.

Ferner umfasst das Werkzeugspann-, Mess- und Einstellgerät eine Messvorrichtung 52 zum Bestimmen von wenigstens einer Kenngröße einer Präparation der Schneidkante 22. Die Messvorrichtung 52 wird im Wesentlichen von einer entsprechenden, in der Recheneinheit 34 implementierten Routine und der Durchlichtkamera 32 gebildet.Furthermore, the tool clamping, measuring and adjusting a measuring device 52 for determining at least one characteristic of a preparation of the cutting edge 22 , The measuring device 52 is essentially a corresponding, in the arithmetic unit 34 implemented routine and the transmitted light camera 32 educated.

Die Recheneinheit 34 des Werkzeugspann-, Mess- und Einstellgeräts ist in ihrer Funktion als Steuereinheit 36 durch eine geeignete Steuerungssoftware dazu vorgesehen, eine Schärfeebene der Auflichtkamera 24 parallel zu der Schneidkante 22 auszurichten. Da die Auflichtkamera 24 im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen festen Fokus hat, bewegt die Steuereinheit 36 dazu die Auflichtkamera 24 über entsprechende CNC-Achsen 44 in die geeignete Position, während sie das Werkzeug 12 über die Spindel 14 so dreht, dass die detektierte Schneidkante 22 parallel zur Schärfeebene verläuft. Ein Winkel zwischen einer Drehachse des Werkzeugs 12 und einer Blickrichtung der Auflichtkamera 24 beträgt etwa 70° und hängt von der Art der Schneidkante 22 bzw. vom Frei- und Spanwinkel der Schneidkante 22 ab. Im Allgemeinen muss der Blickwinkel der Auflichtkamera 24 so gewählt werden, dass im Bild der Auflichtkamera 24 beide Flanken der Schneidkante 22 sichtbar sind.The arithmetic unit 34 The tool clamping, measuring and setting device is in its function as a control unit 36 provided by a suitable control software to a sharpness level of the incident light camera 24 parallel to the cutting edge 22 align. Because the incident light camera 24 in the present embodiment has a fixed focus, moves the control unit 36 to the incident light camera 24 via corresponding CNC axes 44 in the appropriate position while holding the tool 12 over the spindle 14 so turns that the detected cutting edge 22 runs parallel to the focal plane. An angle between a rotation axis of the tool 12 and a viewing direction of the incident light camera 24 is about 70 ° and depends on the type of cutting edge 22 or from the free and rake angle of the cutting edge 22 from. In general, the viewing angle of the incident light camera must be 24 be chosen so that in the picture of the incident light camera 24 both flanks of the cutting edge 22 are visible.

Ferner ist die Steuereinheit 36 dazu vorgesehen bzw. derart programmiert, dass sie zur Bestimmung eines Profils der Schneidkante 22 die Schärfeebene der Auflichtkamera 24 senkrecht zur Schneidkante 22 aus der Richtung der Auflichtkamera 24 hinter die Schneidkante 22 bewegen und schrittweise verschieben kann. In den von der Auflichtkamera 24 erfassten Bildern sind die Schnittlinien zwischen der Schärfeebene und der Oberfläche des Werkzeugs 12 im Bereich der Schneidkante 22 als klar umgrenzte, schmale Streifen mit hoher Bildschärfe erkennbar, während der Rest des Bilds unscharf ist. Die Bildverarbeitungssoftware der Messvorrichtung 52 legt jeweils einen Polygonzug durch die entsprechenden Streifen und setzt aus den so erkannten Oberflächenpunkten im Zusammenhang mit einer durch die Lage der Schärfeebene gegebene dritte Koordinate ein dreidimensionales Modell der Oberfläche des Werkzeugs 12 im Bereich der Schneidkante 22 zusammen, aus dem die Recheneinheit 34 Kenngrößen für die Art und/oder die Güte der Schneidkantenpräparation gewinnen kann.Further, the control unit 36 provided or programmed to be used to determine a profile of the cutting edge 22 the focal plane of the incident light camera 24 perpendicular to the cutting edge 22 from the direction of the incident light camera 24 behind the cutting edge 22 move and move gradually. In the of the incident light camera 24 Captured images are the intersections between the focal plane and the surface of the tool 12 in the area of the cutting edge 22 as clearly demarcated, narrow stripes with high definition recognizable, while the rest of the image is out of focus. The image processing software of the measuring device 52 in each case forms a polygonal line through the corresponding strips and sets a three-dimensional model of the surface of the tool from the surface points thus identified in connection with a third coordinate given by the position of the focal plane 12 in the area of the cutting edge 22 together, from which the arithmetic unit 34 Can gain parameters for the type and / or the quality of the cutting edge preparation.

In einem Verfahren zum Anbringen einer Schneidkantenpräparation an die Schneidkante 22 des Werkzeugs 12 wird das Werkzeug 12 zunächst in die Einspannvorrichtung 10 des Werkzeugspann-, Mess- und Einstellgeräts eingespannt. Anschließend wird mittels der Detektionseinheit 20 die Schneidkante 22 des Werkzeugs 12 detektiert. Dabei befindet sich das Kantenbearbeitungsmittel 38 zum Präparieren der Schneidkante 22 in seiner in 1 dargestellten Ruheposition. Zum Anbringen der Schneidkantenpräparation schwenkt die Steuereinheit 36 zunächst den Arbeitskopf 46 des Kantenbearbeitungsmittels 38 zum Präparieren der Schneidkante 22 in die in 1 dargestellte Arbeitsposition.In a method of attaching a cutting edge preparation to the cutting edge 22 of the tool 12 becomes the tool 12 first into the clamping device 10 clamped the tool clamping, measuring and setting device. Subsequently, by means of the detection unit 20 the cutting edge 22 of the tool 12 detected. This is the edge processing means 38 for preparing the cutting edge 22 in his in 1 illustrated rest position. To attach the cutting edge preparation pivots the control unit 36 first the working head 46 the edging agent 38 for preparing the cutting edge 22 in the in 1 illustrated work position.

Anschließend kalibriert das Werkzeugspann-, Mess- und Einstellgerät das Kantenbearbeitungsmittel 38 zum Präparieren der Schneidkante 22, indem es mittels der Durchlichtkamera 32 eine Wirkkontur 58 des Kantenbearbeitungsmittels 38 prüft und abhängig von einer Abnutzung des Schleifsteins 42 die Steue rungsparameter der Steuereinheit 36 anpasst (2a). Die Messvorrichtung 52 bestimmt daher wenigstens eine Kenngröße einer Wirkkontur 58 des Kantenbearbeitungsmittels 38.Subsequently, the tool clamping, measuring and adjusting device calibrates the edge processing means 38 for preparing the cutting edge 22 by using the transmitted light camera 32 an active contour 58 the edging agent 38 tests and depending on a wear of the grindstone 42 the control parameters of the control unit 36 adapts ( 2a ). The measuring device 52 therefore determines at least one characteristic of an active contour 58 the edging agent 38 ,

Anschließend fährt die Steuereinheit 36 mit Hilfe der Steuerung der CNC-Achsen des Schlittens 48 den rotierenden Schleifstein 42 zur Schneidkante 22 und an der Schneidkante 22 entlang, um die Schneidkantenpräparation anzubringen (3 und 4). Dabei berücksichtigt die Steuereinheit 36 die vermessene Wirkkontur 58 des Kantenbearbeitungsmittels 38.Then the control unit drives 36 with the aid of the CNC axes of the carriage 48 the rotating whetstone 42 to the cutting edge 22 and at the cutting edge 22 along to attach the cutting edge preparation ( 3 and 4 ). The control unit takes this into consideration 36 the measured active contour 58 the edging agent 38 ,

Dabei saugt das in 4 dargestellte Mittel 50 zum Abtransportieren der Abrasivpartikel den beim Schleifen der Schneidkante 22 entstehenden Staub ab. Das Mittel 50 zum Abtransportieren der Abrasivpartikel ist als flexibler, gekrümmter Schlauch ausgebildet, der die Abrasivpartikel unmittelbar an einem Arbeitspunkt 54 des Schleifsteins 42 absaugt. Das Mittel 50 zum Absaugen der Abrasivpartikel verläuft ein Stück weit in der Umfangsrichtung des Schleifsteins 42 entlang der Außenkontur des Schleifsteins 42 und öffnet sich entgegen der Rotationsrichtung, so dass die vom Arbeitspunkt 54 in die Rotationsrichtung abspritzenden Abrasivpartikel unmittelbar und ohne eine Richtungsänderung in die Öffnung des schlauchförmigen Mittels 50 eintreten können. In 4 hinter dem Schleifstein 42 ist ein weiterer Absaugschlauch vorgesehen, der das erste schlauchförmige Mittel 50 ergänzt.It sucks in 4 represented means 50 for removing the abrasive particles when grinding the cutting edge 22 arising dust. The middle 50 for transporting away the abrasive particles is designed as a flexible, curved hose, the abrasive particles directly at an operating point 54 of the grindstone 42 sucks. The middle 50 for sucking off the abrasive particles runs a little way in the circumferential direction of the grindstone 42 along the outer contour of the grindstone 42 and opens opposite to the direction of rotation, so that from the working point 54 In the direction of rotation abrasive particles immediately and without a change in direction in the opening of the tubular means 50 can enter. In 4 behind the grindstone 42 another suction tube is provided, which is the first tubular means 50 added.

Schließlich prüft das Werkzeugspann-, Mess- und Einstellgerät die neu angebrachte Schneidkantenpräparation mit Hilfe der Messvorrichtung 52. Dazu schwenkt die Steuereinheit 36 das Kantenbearbeitungsmittel 38 zum Präparieren der Schneidkante 22 zurück in die Ruheposition. Falls die Prüfung der Schneidkantenpräparation Mängel ergibt, werden diese durch einen neuen Einsatz des Kantenbearbeitungsmittels 38 zum Präparieren der Schneidkante 22 behoben oder es wird eine Warnmeldung ausgegeben.Finally, the tool clamping, measuring and setting device checks the newly installed cutting edge preparation using the measuring device 52 , To do this, the control unit swings 36 the edge processing means 38 for preparing the cutting edge 22 back to the resting position. If the inspection of the cutting edge preparation results in deficiencies, these are replaced by a new use of the edging agent 38 for preparing the cutting edge 22 fixed or a warning message is issued.

3a zeigt als Beispiel eine typische und für die Schneidkantenpräparation kritische Konturanhebung 56, die von dem Kantenbearbeitungsmittel 38 zum Präparieren der Schneidkante 22 berücksichtigt werden kann. Derartige Anhebungen durch die Anbringung verschiedener Flächen an die Schneidkante 22 lassen keinen linearen Verlauf der eigentlichen Schneide bzw. des Bereichs der Schneidkantenpräparation zu. Nur ein System, welches den tatsächlichen Verlauf des letztendlich aus allen Flächen entstehenden Kantenverlaufs kennt, kann an diesem auch eine durchgängig gleichmäßige Kantenverrundung anbringen. 3a shows as an example a typical and critical for the cutting edge preparation contour elevation 56 that of the edge processing means 38 for preparing the cutting edge 22 can be taken into account. Such increases by the attachment of different surfaces to the cutting edge 22 do not allow a linear course of the actual cutting edge or the area of the cutting edge preparation. Only a system which knows the actual course of the edge course that ultimately results from all surfaces can also apply a uniform, even edge rounding to it.

Zum Abschluss des Verfahrens erzeugt die Recheneinheit 34 ein Messprotokoll, in dem Kenngrößen für die von der Messvorrichtung 52 vermessene Schneidkantenpräparation, beispielsweise ein Kantenradius, angegeben sind.At the end of the procedure, the arithmetic unit generates 34 a measurement protocol in which characteristics for the of the measuring device 52 measured cutting edge preparation, for example, an edge radius, are given.

1010: Einspannvorrichtungchuck
1212: WerkzeugTool
1414: Spindelspindle
1616: Adapteradapter
1818: Werkzeugfutterchuck
2020: Detektionseinheitdetection unit
2222: Schneidkantecutting edge
2424: Auflichtkameraincident light camera
2626: Objektivlens
2828: Beleuchtungseinheitlighting unit
3030: Beleuchtungseinheitlighting unit
3232: DurchlichtkameraBy light camera
3434: Recheneinheitcomputer unit
3636: Steuereinheitcontrol unit
3838: KantenbearbeitungsmittelEdge processing means
4040: Schleifvorrichtunggrinder
4242: Schleifsteingrindstone
4444: CNC-AchseCNC axis
4646: Arbeitskopfworking head
4848: Schlittencarriage
5050: Mittelmedium
5252: Messvorrichtungmeasuring device
5454: Arbeitspunktworking
5656: Konturanhebungcontour emphasis
5858: Wirkkonturactive contour

Claims

Tool clamping, measuring and / or setting device with a clamping device ( 10 ) for clamping a tool ( 12 ) with at least one cutting edge ( 22 ) and with a detection unit ( 20 ) for detecting the cutting edge ( 22 ) of the tool ( 12 ), characterized by at least one edge processing means ( 38 ) for preparing the cutting edge ( 22 ).

Tool clamping, measuring and / or adjusting device according to claim 1, characterized in that the edge processing means ( 38 ) at least one grinding device ( 40 ) for preparing the cutting edge ( 22 ).

Tool clamping, measuring and / or adjusting device according to claim 2, characterized in that the grinding device ( 40 ) a rotating drivable grindstone ( 42 ) having.

Tool clamping, measuring and / or adjusting device according to one of the preceding claims, characterized by at least one CNC axis ( 44 ) for introducing at least one working head ( 46 ) of the edge processing means ( 38 ) to the cutting edge ( 22 ).

Tool clamping, measuring and / or adjusting device according to claim 4, characterized in that the CNC axis ( 44 ) is designed as a rotary axis.

Tool clamping, measuring and / or adjusting device according to claims 4 and 5, characterized in that the working head ( 46 ) by means of the CNC axis ( 44 ) is pivotable in a working position.

Tool clamping, measuring and / or adjusting device at least according to claim 4, characterized in that the working head ( 46 ) on a movable carriage ( 48 ) of the detection unit ( 20 ) is arranged.

Tool clamping, measuring and / or adjusting device according to one of the preceding claims, characterized by at least one means ( 50 ) for removing abrasive particles from the cutting edge ( 22 ).

Tool clamping, measuring and / or adjusting device according to claim 8, characterized in that the means ( 50 ) is designed as a suction device.

Tool clamping, measuring and / or adjusting device according to one of the preceding claims, characterized by at least one measuring device ( 52 ) for determining at least one parameter of a preparation of the cutting edge ( 22 ).

Tool clamping, measuring and / or adjusting device according to one of the preceding claims, characterized by at least one measuring device ( 52 ) for determining at least one parameter of an active contour ( 58 ) of the edge processing means ( 38 ).

Tool clamping, measuring and / or adjusting device according to claim 10 or 11, characterized in that the measuring device ( 52 ) at least one incident light camera ( 24 ).

Tool clamping, measuring and / or setting advises according to claim 12, characterized by a control unit ( 36 ), which is intended to be a focal plane of the incident-light camera ( 24 ) parallel to the cutting edge ( 22 ).

Tool clamping, measuring and / or adjusting device according to claim 3, characterized in that the control unit ( 36 ) is provided for determining a profile of the cutting edge ( 22 ) the focal plane of the incident-light camera ( 24 ) perpendicular to the cutting edge ( 22 ) from the direction of the incident-light camera ( 24 ) behind the cutting edge ( 22 ) to move.

Method for applying a cutting edge preparation to a cutting edge ( 22 ) of a tool ( 12 ), the tool ( 12 ) in a clamping device ( 10 ) a tool clamping, measuring and / or setting device is clamped by means of a detection unit ( 20 ) the cutting edge ( 22 ) of the tool ( 12 ) is detected, characterized in that the cutting edge preparation by an arranged on the Werkzeugspann-, measuring and / or setting edge processing means ( 38 ) for preparing the cutting edge ( 22 ) is attached.