DE102007057646B4

DE102007057646B4 - Verfahren zur Werkzeugmessung mit einem Messgerät sowie Messvorrichtung mit einem Messgerät zur Werkzeugvermessung

Info

Publication number: DE102007057646B4
Application number: DE200710057646
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Madlener; Wilfried Veil
Original assignee: M&H Inprocess Messtechnik GmbH
Current assignee: M&H Inprocess Messtechnik GmbH
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2027-11-29
Also published as: WO2009068258A2; WO2009068258A3; DE102007057646A1

Abstract

Verfahren zur Werkzeugmessung an einer Werkzeugmaschine mit einem Messgerät (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (6) durch eine Bewegung eines Revolverkopfs (3) der Werkzeugmaschine an einem Messort an der Werkzeugmaschine (1) für die Durchführung einer oder mehrerer Messungen zeitweise platziert wird, wobei sich der Messort vom Revolverkopf (3) unterscheidet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Werkzeugmessung an einer Werkzeugmaschine mit einem Messgerät sowie eine Messvorrichtung mit einem Messgerät zur Werkzeugvermessung.
Stand der Technik
Verfahren und Messvorrichtungen der einleitend bezeichneten Art sind bereits in vielfältigen Ausführungsformen Stand der Technik geworden, z. B. aus der DE 40 32 361 A1 oder der EP 0 068 643 B1 .
Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein Werkzeugmessgerät auf einem Tisch einer Werkzeugmaschine in einer Position befestigt, in welcher in einer Spindel der Werkzeugmaschine angeordnete Werkzeuge für dessen Vermessung das Messgerät erreichen können.
Vor einer Messung wird das Werkzeugmessgerät kalibriert.
Aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2006 039 258 A1 ist ein Verfahren zur Werkzeugvermessung an einer Werkzeugmaschine mit einem Messgerät bekannt, bei welchem das Messgerät durch eine Bewegung einer Spindel der Werkzeugmaschine an einem Messort an der Werkzeugmaschine für die Durchführung einer oder mehrerer Messung zeitweise platziert wird, wobei sich der Messort von der Spindelaufnahme unterscheidet.
Insbesondere für Fräsmaschinen mit einer Spindel, die zumindest eine XYZ-Verfahrbarkeit besitzt, hat dies Vorteile.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Messverfahren sowie eine Messvorrichtung der einleitend bezeichneten Art bereit zu stellen, das einen alternativen Einsatz ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Werkzeugvermessung an einer Werkzeugmaschine mit einem Messgerät aus. Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, dass das Messgerät durch eine Bewegung eines Revolverkopfs der Werkzeugmaschine, insbesondere einer Drehmaschine, an einem Messort an der Werkzeugmaschine für die Durchführung einer oder mehrerer Messungen zeitweise platziert wird, wobei sich der Messort vom Revolverkopf unterscheidet. Insbesondere in modernen Drehmaschinen oder Fräs-Drehmaschinen werden Revolverköpfe zur Werkzeugeinwechslung eingesetzt, die Bewegungen in alle Raumrichtungen (XYZ) sowie Drehbewegungen ausführen können. Damit ist der Revolverkopf in der Lage, ein Messgerät an einem Messort für die Durchführung von Messungen zeitweise anzubringen.
Diese Vorgehensweise hat den weiteren Vorteil, dass das Messgerät, wenn es in einer ”stand-by-Position” gehalten wird, sich also nicht an einem Messort befindet, keine separate Parkstation erfordert. Vielmehr kann dafür ein Revolverkopf herangezogen werden, in welchem ohnehin eine Vielzahl von Werkzeugen zur Einwechslung bei Bedarf in eine Parkposition bereit gehalten wird. Es bereitet wenig Aufwand, zusätzlich zu diesen Werkzeugen zumindest ein Messgerät im Revolverkopf unterzubringen.
Im Revolverkopf besteht zusätzlich die Möglichkeit, Mittel vorzusehen, um das Messgerät in der Parkposition im Revolverkopf vor unerwünschten Einwirkungen von außen, insbesondere Verschmutzung, zu schützen.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Messgerät für eine Messung in einer Spindel zur Aufnahme eines Werkstücks, zum Beispiel einem Drehfutter bzw. Drehspindel einer Drehmaschine zeitweise platziert. Im Drehfutter angeordnet, kann das Messgerät dann zum Beispiel Werkzeuge, die in einem Revolver angeordnet sind, zur Vorbereitung für einen Einsatz in einem Bearbeitungsschritt vermessen. Zur Vermessung der Werkzeuge werden diese über den bewegbaren Revolverkopf an das im Drehfutter platzierte Messgerät herangefahren. Das Messgerät kann manuell oder über den Revolverkopf am Drehfutter platziert werden.
Da der Messort im Fall eines Drehfutters deckungsgleich mit dem Aufnahmeort für ein Werkstück zu dessen Bearbeitung ist, kann zur Vermessung nur eine zeitweise Platzierung stattfinden. Denn für weitere Schritte ist das Drehfutter erforderlich, um das Werkstück unterzubringen.
Durch das Drehfutter als Messort und den Revolver als ”Parkort” sind für das Messgerät keine weiteren Einrichtungen an der Werkzeugmaschine erforderlich, was ein enormer Vorteil darstellt. Normalerweise werden bei Drehmaschinen zusätzliche Manipulatoren eingesetzt, um ein Messgerät zur Messung an den gewünschten Messort heranführen zu können. Vorzugsweise wird unmittelbar nach der Messung bzw. den Messungen das Messgerät vom Messort an der Werkzeugmaschine wieder entfernt. Wenn als Messort ein Drehfutter einer Drehmaschine herangezogen wird, ist dies evident. Unterscheidet sich der Messort hiervon, hat das ebenfalls den Vorteil, dass das Messgerät durch Entfernen vom Messort vor Verschmutzung und Beschädigung durch weitere Bearbeitungsvorgänge geschützt werden kann.
Es ist allerdings nicht zwingend erforderlich, dass unmittelbar nach Beendigung von Messungen das Messgerät entfernt werden muss. Es bringt bereits Vorteile, wenn das Messgerät nach bestimmten Bearbeitungszyklen entfernt wird, beispielsweise vor dem Einrichten eines neuen Werkstücks.
Im Weiteren ist es bevorzugt, wenn nach Beendigung der Messung das Messgerät vom Messort zu einer Parkstation bewegt wird. Vorzugsweise ist die Parkstation ein Revolverkopf. Sie kann jedoch auch ein herkömmliches Werkzeugmagazin sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Messgerät zusammen mit einem Kalibriernormal an einem Messort platziert. Zum Beispiel ist das Messgerät so am Revolverkopf angeordnet, dass das Kalibriernormal in einer entsprechenden Aufnahme untergebracht ist, wobei das Messgerät im Kalibriernormal steckt.
Nach der Platzierung des Messgeräts an einem Messort, insbesondere der Spindel einer Drehmaschine, wird vorteilhafterweise das Kalibriernormal vom Messgerät getrennt. Damit ist es möglich, mit dem Kalibriernormal, das vorzugsweise am Revolverkopf verbleibt, eine Kalibrierung des Messgeräts am Messort, insbesondere dem Drehfutter einer Drehmaschine vor der Durchführung eine Messung vorzunehmen.
Vorzugsweise verbleibt das Kalibriernormal ständig im Revolverkopf und dient neben dem Kalibrieren des Messgeräts auch als Schutzhülle bei dessen Unterbringung.
Zum Entfernen des Messgeräts vom Messort wird das Messgerät vorteilhafterweise mit dem Kalibriernormal verbunden und dann vom Messort über den Revolverkopf wegbewegt, so dass zum Beispiel, wenn der Messort ein Drehfutter ist, dort ein Werkzeug eingesetzt werden kann.
Im Weiteren geht die Erfindung von einer Messvorrichtung mit einem Messgerät zur Werkzeugmessung aus, bei welcher der wesentliche Aspekt darin liegt, dass die Messvorrichtung so ausgebildet ist, dass das Messgerät über eine Bewegung eines Revolverkopfs einer Werkzeugmaschine an einem Messort an der Werkzeugmaschine für einen Messvorgang platzierbar ist, der sich vom Revolverkopf unterscheidet. Die ”Beweglichkeit” des Revolverkopfs wird somit erfindungsgemäß genutzt, um das Messgerät an den Messort zu bringen.
Das Messgerät kann als berührendes oder berührungsloses Messgerät ausgestaltet sein. Denkbar sind bekannte tastende Messgeräte oder solche auf der Grundlage eines optischen Systems. Es kann ein Lasersystem oder ein System zur Anwendung kommen, das auf einen Video- oder CCD-Chip zurückgreift.
Insbesondere die Nutzung des Kalibriernormals als Schutzhülle erfordert, dass das Messgerät mit dem Kalibriernormal lösbar verbunden ist.
Vorzugsweise steckt das Messgerät teilweise im Kalibriernormal, das zum Beispiel hohlzylindrisch ist.
Des Weiteren ist es bevorzugt, wenn das Messgerät eine Adaptervorrichtung für die Anbringung an zum Beispiel einem Drehfutter einer Werkzeugmaschine besitzt. Neben der Anbringung im Futter ist überdies denkbar, das Messgerät so auszugestalten, dass es in einer separaten Dockingstation positioniert werden kann.
Das Messgerät kann vorzugsweise durch den Trennvorgang vom Kalibriernormal aktiviert werden. Eine Aktivierung ist auch durch das Platzieren am Messort, zum Beispiel in einem Drehfutter, denkbar. Genauso kann durch das Antasten eine Aktivierung des Geräts stattfinden. Zur Aktivierung von außen sind verschiedenste Signale denkbar, zum Beispiel auf der Grundlage von Infrarot- oder Funksignalen.
Zeichnungen:
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird unter Angabe weiterer Vorteile und Einzelheiten nachfolgend näher erläutert.
Es zeigen:
1 bis 3 in jeweils perspektivischen, schematischen Darstellungen Momentaufnahmen zu einer Positionierung eines Messgeräts in einer Drehmaschine mit Revolverkopf sowie eine Momentaufnahme zu einem Messvorgang.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels:
In den 1 bis 3 ist eine Drehmaschine 1 mit einem Drehfutter 2 und einem Revolverkopf 3 dargestellt.
Der Revolverkopf 3 ist drehbar sowie in XYZ-Richtung verschiebbar (eine Verschiebbarkeit in X-Y-Richtung ist aus den schematischen Darstellungen gemäß den 1 bis 3 nicht ersichtlich).
Am Revolverkopf sind Werkzeuge 4, 5 sowie ein Messgerät 6 angeordnet.
Für eine Vermessung zum Beispiel des Werkzeugs 5 wird, wie in 1 ersichtlich, das Messgerät 6 im Drehfutter 2 der Drehmaschine 1 über eine entsprechende Bewegung des Revolverkopfs 3, in welchem das Messgerät 6 sitzt, platziert. Dazu kann der Revolverkopf 3 Drehbewegungen als auch Bewegungen in XYZ-Richtung ausführen.
In 1 ist gerade der Zustand abgebildet, in welchem das Messgerät 6 in das Drehfutter 2 eingeschoben wird.
Das Messgerät 6 sitzt innerhalb eines Kalibriernormals 7, zum Beispiel in einem hohlzylindrischen Abschnitt (siehe hierzu insbesondere 2). Das Kalibriernormal 7 ist in einem Parkzustand über das Messgerät 6 gestülpt.
Nach einer Platzierung des Messgeräts 6 wird das Kalibriernormal 7 in Richtung eines Pfeiles 8 (siehe 2) durch eine Bewegung des Revolverkopfs 3 in Richtung des Pfeiles 8 vom Messgerät 6 abgezogen. Damit liegt zum Beispiel ein Messkopf 9 des Messgeräts frei, so dass eine Antastung des Messkopfes 9 stattfinden kann.
Vorzugsweise wird zunächst eine Kalibrierung über das Kalibriernormal 7 vorgenommen durch entsprechende Kalibrierbewegungen des Revolverkopfs 3.
Nach Abschluss einer Kalibrierung kann eine eigentliche Werkzeugvermessung stattfinden, indem, wie in 3 symbolisch dargestellt, das Werkzeug 5 über eine Bewegung des Revolverkopfs 3 an den Messkopf 9 herangeführt und durch die Bewegung eine Antastung ausgelöst wird, so dass durch ein entsprechendes Antast-Signal Rückschlüsse auf die Dimension des Werkzeugs gezogen werden können.
Nach Abschluss eines Messvorganges kann durch eine Bewegung des Revolverkopfes 3 das Kalibriernormal 7 wieder über das Messgerät 6 gestülpt werden und durch Lösen des Drehfutters 2 vom Drehfutter 2 entfernt werden. Das Kalibriernormal 7 kann zusammen mit dem Messgerät 6, wenn keine Messung stattfindet, am Revolverkopf 3 verbleiben. Das Kalibriernormal 7 kann generell ständig am Revolverkopf 3 angeordnet sein.
Denkbar ist allerdings auch eine separate Parkstation, die ebenfalls über Bewegungen des Revolverkopfs 3 angefahren wird, um dort das Messgerät und/oder das Kalibriernormal unterzubringen.
Bezugszeichenliste

1: Drehmaschine
2: Drehfutter
3: Revolverkopf
4: Werkzeug
5: Werkzeug
6: Messgerät
7: Kalibriernormal
8: Pfeil
9: Messkopf

Claims

Verfahren zur Werkzeugmessung an einer Werkzeugmaschine mit einem Messgerät (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (6) durch eine Bewegung eines Revolverkopfs (3) der Werkzeugmaschine an einem Messort an der Werkzeugmaschine (1) für die Durchführung einer oder mehrerer Messungen zeitweise platziert wird, wobei sich der Messort vom Revolverkopf (3) unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (6) für eine Messung an einem Drehfutter (2) zur Aufnahme eines Werkstücks zeitweise platziert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschluss einer Messung bzw. nach Abschluss von mehreren Messungen das Messgerät (6) vom Messort an der Werkzeugmaschine (1) entfernt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung einer Messung das Messgerät (6) vom Messort zu einer Parkstation (3) bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (6) zusammen mit einem Kalibriernormal (7) für eine Platzierung an einem Messort aufgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass nach Platzierung des Messgerätes (6) an einem Messort das Messgerät (6) vom Kalibriernormal (7) getrennt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Platzierung des Messgeräts (6) an einem Messort das Messgerät (6) kalibriert wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibriernormal (7) ständig im Revolverkopf (3) verbleibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Entfernung des Messgeräts (6) vom Messort das Messgerät (6) mit dem Kalibriernormal (7) verbunden wird.
Messvorrichtung mit einem Messgerät (6) zur Werkzeugvermessung, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung derart ausgebildet ist, dass das Messgerät (6) über eine Bewegung eines Revolverkopfs (3) einer Werkzeugmaschine (1) an einem Messort an der Werkzeugmaschine (1) für einen Messvorgang platzierbar ist, der sich vom Revolverkopf (3) unterscheidet.
Messvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (6) berührend arbeitet.
Messvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (6) berührungslos arbeitet.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kalibriernormal (7) vorgesehen ist, das mit dem Messgerät (6) in einer lösbaren Verbindung steht.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (6) vom Kalibriernormal (7) trennbar ist.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (6) für eine Platzierung an einer Werkzeugmaschine zumindest teilweise innerhalb eines Kalibriernormals (7) angeordnet ist.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibriernormal (7) hohlzylindrisch ist.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (6) eine Adaptervorrichtung für die Anbringung an der Werkzeugmaschine (1) besitzt.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (6) für die Anbringung an einer Werkstückspannvorrichtung, insbesondere eines Drehfutters (2) einer Drehmaschine (1) gelegt ist.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung zur Unterbringung in einen herkömmlichen Revolverkopf (3) ausgelegt ist.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (6) so ausgebildet ist, dass es durch das Trennen vom Kalibriernormal (7) aktiviert wird.