DE102013011018A1

DE102013011018A1 - Method and arrangement for checking a boring mill

Info

Publication number: DE102013011018A1
Application number: DE201310011018
Authority: DE
Inventors: Norbert Jürgenhake
Original assignee: Huettenholscher Maschb & Co KG GmbH; Huettenholscher Maschinenbau & Co KG GmbH
Current assignee: Huettenholscher Maschb & Co KG GmbH; Huettenholscher Maschinenbau & Co KG GmbH
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2015-01-08

Abstract

Verfahren zur Überprüfung eines Bohrwerks, mit dem der Zustand eines Bohrers dadurch überprüft wird, dass in eine Probe aus einem Material mit bekannten Eigenschaften eine Bohrung vorgebbarer Tiefe gebohrt wird und dabei die Vorschubkraft des Bohrwerks gemessen wird.A boring mill verification method that tests the condition of a drill by drilling a hole of a specified depth into a sample of a material of known properties and measuring the feed force of the boring mill.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Überprüfung eines Bohrwerks. Sie geht aus von der DE 24 34 032 A1 .The invention relates to a method and an arrangement for checking a boring mill. She starts from the DE 24 34 032 A1 ,

In Produktionsmaschinen ist insbesondere bei der Serienproduktion von Bauteilen ein Bohrwerk hohen Belastungen ausgesetzt. Die Bohrer werden mit der Zeit stumpf oder können gar brechen. Um die Bohrer regelmäßig zu prüfen muss die Maschine angehalten und der zu untersuchende oft schwer zugängliche Bohrer ausgebaut werden, was lange unproduktive Stillstandszeiten zur Folge hat.In production machines, a boring mill is exposed to high loads, in particular in the series production of components. The drills become dull or even break over time. To check the drills regularly, the machine must be stopped and the drill, which is often difficult to access, to be examined, removed, resulting in long unproductive downtimes.

In der DE 24 34 032 A1 ist bereits eine Anordnung zur Prüfung u. a. der Abnutzung des Werkzeugs von numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen mit einer Abfühleinrichtung für das Werkzeug im eingebauten Zustand beschrieben. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zum Werkzeug eine als Bezugsfläche wirksame gehärtete Kalibrierfläche stationär angeordnet ist, die Abfühleinrichtung als elektrische Kontaktabfühlung ausgebildet ist und eine Querverstellung des Werkzeugs relativ zu der Kalibrierfläche vorgesehen ist.In the DE 24 34 032 A1 is already described an arrangement for testing, inter alia, the wear of the tool numerically controlled machine tools with a sensing device for the tool in the installed state. This is characterized in that adjacent to the tool effective as a reference surface hardened calibration surface is stationary, the sensing device is designed as electrical Kontaktabfühlung and a transverse displacement of the tool is provided relative to the calibration.

Der zu untersuchende Bohrer wird an der äußersten Ecke seiner Schneide abgetastet. Daraus ist aber keine Information über seine Schärfe zu gewinnen. Die äußerste Ecke der Schneide wird mit der gehärteten Kalibrierfläche in Berührung gebracht, eine Beschädigung dieses besonders empfindlichen Schneidenbereichs ist dabei nicht ausgeschlossen. Außerdem wird der Bohrer quer zu seiner Längsachse belastet und kann sogar verformt werden.The drill to be examined is scanned at the outermost corner of its cutting edge. From this, however, no information about its sharpness can be gained. The outermost corner of the cutting edge is brought into contact with the hardened calibration surface, damage to this particularly sensitive cutting area is not excluded. In addition, the drill is loaded transversely to its longitudinal axis and can even be deformed.

In der DE 69 12 042 U1 ist eine visuelle Inspektion von Bohrerschneiden unter einem Mikroskop beschrieben. Der Bohrer muss dazu aus dem Bohrwerk ausgespannt und in eine Haltevorrichtung eines Mikroskoptisches eingespannt werden.In the DE 69 12 042 U1 is a visual inspection of drill bits under a microscope described. For this purpose, the drill must be stretched out of the boring mill and clamped in a holding device of a microscope stage.

Die DE 42 44 407 A1 offenbart eine automatische Bohrmaschine, die dadurch gekennzeichnet ist, dass an der Bohreinheit eine in Richtung der Bohrspindel verfahrbare Videokamera angeordnet ist. Jede Operation soll dadurch auf einem Monitor überwachbar sein. Die Videokamera soll das Auffinden einer Bohrstelle mit großer Genauigkeit ermöglichen, ist aber nicht für die Inspektion des Bohrers vorgesehen.The DE 42 44 407 A1 discloses an automatic drilling machine, which is characterized in that a drivable in the direction of the drill spindle video camera is arranged on the drilling unit. Each operation should therefore be monitorable on a monitor. The video camera is intended to enable finding a drilling site with great accuracy, but is not intended for inspection of the drill.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Anordnung für die Überprüfung des ordnungsgemäßen Zustands eines Bohrwerks vorzuschlagen, das die vorgenannten Nachteile vermeidet.The invention is based on the object to propose a method and an arrangement for checking the proper condition of a boring mill, which avoids the aforementioned disadvantages.

Der verfahrensbezogene Teil der Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und der anordnungsbezogene Teil durch die Merkmale des Anspruchs 5 gelöst.The procedural part of the object is achieved by the features of claim 1 and the arrangement-related part by the features of claim 5.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Zustand eines Bohrers dadurch überprüft, dass in eine Probe aus einem Material mit bekannten Eigenschaften eine Bohrung vorgebbarer Tiefe gebohrt wird und dabei die Vorschubkraft des Bohrwerks gemessen wird. Die Kraft, die aufgewendet werden muss, um den Bohrer in die Probe zu treiben, gibt Auskunft über dessen Schärfe und die Unversehrtheit seiner Schneide.With the method according to the invention, the condition of a drill is checked by boring a bore of a predefinable depth into a sample of a material with known properties and thereby measuring the feed force of the boring mill. The force that must be expended to drive the drill into the sample provides information about its sharpness and the integrity of its cutting edge.

Vorteilhafterweise besteht die Probe aus einem Material, das dem des mit dem Bohrwerk zu bearbeitenden Werkstücks entspricht oder ähnlich ist. Ist das Bohrwerk beispielsweise für die Bearbeitung von Holzspanplatten ausgelegt, wird man zweckmäßig eine Probe aus dem gleichen Material verwenden. Es kann aber auch eine Probe aus gewachsenem Holz oder einem Kunststoff zum Einsatz kommen.Advantageously, the sample consists of a material which corresponds to or is similar to that of the workpiece to be machined with the boring mill. If the boring machine is designed, for example, for the processing of particleboards, it will be expedient to use a sample of the same material. But it can also be a sample of grown wood or a plastic used.

In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zusätzlich die Länge des Bohrers gemessen. Auf diese Weise ist ein Einspannfehler oder ein Bruch des Bohrers feststellbar.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the length of the drill is additionally measured. In this way, a clamping error or a fracture of the drill can be detected.

Gemäß einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Videoaufnahme wenigstens der Bohrerschneide auf einen Bildschirm zum Zweck einer visuellen Inspektion übertragen oder einem Mustererkennungsverfahren unterworfen, mit dessen Hilfe das Videobild mit einem Sollbild einer Bohrerschneide verglichen wird. Auf diese Weise ist die Unversehrtheit der Schneide ermittelbar.According to another development of the method according to the invention, a video recording of at least the drill bit is transferred to a screen for the purpose of a visual inspection or subjected to a pattern recognition method with the aid of which the video image is compared with a target image of a drill bit. In this way, the integrity of the cutting edge can be determined.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens umfasst eine einen Kraftmess-Sensor enthaltende Probenauflage, auf der die Probe anordbar oder angeordnet ist und bei der die Probenauflage in den Arbeitsbereich des zu überprüfenden Bohrers bringbar ist oder die Bohrspindel mit dem zu überprüfenden Bohrer in den Bereich der Probenauflage bringbar ist.An arrangement according to the invention for carrying out the above-described method comprises a sample support containing a force measuring sensor, on which the sample can be arranged or arranged and in which the sample support can be brought into the working range of the drill to be tested or the drill spindle with the drill to be tested into the area the sample support can be brought.

Zusätzlich mag eine Längenmesseinrichtung für Bohrer vorgesehen sein.In addition, a length measuring device may be provided for drills.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Anordnung mit einer Videokamera und einem außerhalb des Bohrwerks angeordneten Sichtgerät ausgestattet, dem das Bild der Videoaufnahme für eine visuelle Inspektion wenigstens der Bohrerschneide zugeführt wird, oder die Videoaufnahme wird einer Mustererkennungseinrichtung mit einem Vergleicher unterworfen, der das Videobild mit einem Sollbild wenigstens der Bohrerschneide vergleicht. Damit lassen sich beispielsweise Ausbruchstellen oder Scharten in der Schneide feststellen.According to an advantageous development, the arrangement according to the invention is equipped with a video camera and a viewing unit arranged outside the boring machine, to which the image of the video recording is supplied for a visual inspection of at least the drill bit, or the video recording is subjected to a pattern recognition device with a comparator, which the Compare video image with a target image of at least the drill bit. Thus, for example, breakouts or nicks can be detected in the cutting edge.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung an Hand zweier Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigtFurther features and advantages of the invention will become apparent from the following description, which explains the invention with reference to two embodiments in conjunction with the accompanying drawings. It shows

1 Teile eines ersten Bohrwerks mit einer Bohrer-Inspektionseinrichtung in schematischer Ansicht, 1 Parts of a first boring mill with a drill inspection device in a schematic view,

2 Teile eines zweiten Bohrwerks mit einer Bohrer-Längenmesseinrichtung in schematischer Ansicht. 2 Parts of a second boring mill with a drill length measuring device in a schematic view.

In 1 sind die erfindungswesentlichen Teile eines ersten Bohrwerks 10 schematisch dargestellt. Eine Bohrspindel 12, die an ihrem Ende ein Bohrfutter 14 mit einem darin eingespannten Bohrer 16 trägt, ist in drei Richtungen X, Y, Z verfahrbar. In Ihrem Arbeitsbereich befindet sich eine Auflage 18, auf der ein Werkstück 20 angeordnet ist. Hierbei mag es sich um eine Holzspanplatte handeln.In 1 are the essential to the invention parts of a first boring mill 10 shown schematically. A drill spindle 12 , which at its end a chuck 14 with a drill clamped in it 16 carries is in three directions X, Y, Z movable. There is an overlay in your workspace 18 on which a workpiece 20 is arranged. This may be a chipboard.

Die Bohrspindel 12 ist in Y-Richtung in Richtung eines Probentisches 22 verfahrbar. Auf diesem ist ein Kraftmess-Sensor 24 und darüber eine Probenauflage 26 angeordnet. Auf letzterer ist eine Probe 28 platziert.The drill spindle 12 is in the Y direction towards a sample table 22 traversable. On this is a force sensor 24 and above that a sample pad 26 arranged. On the latter is a sample 28 placed.

Die Bohrspindel 12 ist ferner in X-Richtung zu einer Videokamera 30 verfahrbar. Diese ist so ausgerichtet, dass sie die Schneide des Bohrers 16 zu erfassen vermag. Außerhalb des Bohrwerks ist ein nicht dargestelltes Sichtgerät angeordnet, dem das Bild der Videokamera 30 zugeführt wird, oder es ist eine ebenfalls nicht dargestellte Mustererkennungseinrichtung mit einem Vergleicher vorgesehen, mit dem das Bild der Videokamera 30 mit einem Sollbild wenigstens der Bohrerschneide verglichen werden kann.The drill spindle 12 is also in the X direction to a video camera 30 traversable. This is aligned so that it is the cutting edge of the drill 16 to capture. Outside the boring machine, an unillustrated viewing device is arranged, the image of the video camera 30 is supplied, or it is also not shown pattern recognition device provided with a comparator, with which the image of the video camera 30 with a target image of at least the drill bit can be compared.

Zum Zweck der Überprüfung des Bohrers 16 wird in die Probe 18 eine Bohrung vorgebbarer Tiefe gebohrt. Dabei wird der Bohrer 16 mit einer vorgebbaren Vorschubgeschwindigkeit beaufschlagt und mit Hilfe des Kraftmess-Sensors 24 die Vorschubkraft gemessen, die das erste Bohrwerk 10 auf den Probentisch 22 ausübt.For the purpose of checking the drill 16 will be in the sample 18 Drilled a hole of predeterminable depth. This is the drill 16 acted upon by a predeterminable feed rate and with the aid of the force measuring sensor 24 the feed force measured, the first boring machine 10 on the sample table 22 exercises.

Die Länge des Bohrers 16 wird überprüft, indem von einer Y-Ruheposition ausgehend der Verschiebeweg in Y-Richtung bis zum Ansprechen des Kraftmess-Sensors 24 ermittelt wird.The length of the drill 16 is checked by starting from a Y-rest position from the displacement in the Y direction to the response of the force sensor 24 is determined.

Ein zweites Ausführungsbeispiel einer Längenmess-Einrichtung, die sich besonders zur Messung der Bohrer 16, 16a, 16b eines nicht weiter dargestellten Vielfachbohrwerks eignet, ist in 2 mit 32 bezeichnet. Zur Messung wird der zu vermessend Bohrer 16 in eine vorgeschobene Position gebracht, in der er über die übrigen Bohrer 16a, 16b hinaus ragt. An dem Probentisch 22 ist ein in seinem Abstand zu dem Bohrer 16 relativ verstellbarer Taster 34 angebracht, der zur Messung in Richtung des Bohrers 16 verschoben wird. Der Verschiebeweg W von einer Grundstellung bis zur Berührung der Spitze des Bohrers 16 wird mit Hilfe eines Wegmessers 36 erfasst. Die Messung erfolgt vorzugsweise bei ausgeschalteter Rotation des Bohrers 16.A second embodiment of a length measuring device, which is particularly suitable for measuring the drill 16 . 16a . 16b a not shown multi-well, is in 2 With 32 designated. To measure the drill to be measured 16 brought into an advanced position, in which he talks about the remaining drills 16a . 16b sticks out. At the sample table 22 is one in its distance to the drill 16 relatively adjustable button 34 attached, for measurement in the direction of the drill 16 is moved. The displacement path W from a basic position to the touch of the tip of the drill 16 is using a displacement sensor 36 detected. The measurement is preferably carried out with the rotation of the drill off 16 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: erstes Bohrwerkfirst boring mill
1212: BohrspindelSpindle
1414: Bohrfutterchuck
1616: Bohrerdrill
1818: Auflageedition
2020: Werkstückworkpiece
2222: Probentischsample table
2424: Kraftmess-SensorLoad sensor
2626: Probenauflagesample support
2828: Probesample
3030: Videokameravideo camera
3232: Längenmess-EinrichtungLength measuring device
3434: Tasterbutton
3636: Wegmesserodometer
WW: Verstellweg von 34 Adjustment of 34

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 2434032 A1 [0001, 0003]
DE 6912042 U1 [0005]
DE 4244407 A1 [0006]

Claims

Method for checking a boring mill ( 10 ), which indicates the condition of a drill ( 16 ) is checked by placing it in a sample ( 28 ) is drilled from a material with known properties a hole of predeterminable depth and thereby the feed force of the boring mill ( 10 ) is measured.

Method according to claim 1, in which the sample ( 28 ) consists of a material that is the one with the boring ( 10 ) is similar to or similar to the workpiece to be machined.

Method according to Claim 1 or 2, with which the length of the drill ( 16 ) is measured.

Method according to one of claims 1 to 3, in which a video recording of at least the drill bit is transferred to a visual inspection device or is subjected to a pattern recognition method with which the video image is compared with a reference image of at least the drill bit.

Arrangement for carrying out the method according to one of Claims 1 to 4, having a force-measuring sensor ( 24 ) containing sample ( 26 ) on which the sample ( 28 ) can be arranged or arranged and at which the sample support ( 26 ) in the working area of the drill to be tested ( 16 ) or the drill to be checked ( 16 ) in the region of the sample support ( 26 ) can be brought.

Arrangement for carrying out the method according to claim 3 and claim 5 with a length measuring device ( 32 ) for drills ( 16 ).

Arrangement according to claim 6 with a distance from the drill ( 16 ) relatively adjustable button ( 34 ) whose displacement (W) with the aid of an odometer ( 36 ) is detected.

Arrangement for carrying out the method according to claim 4 and one of claims 5 to 7 with a video camera ( 30 ) and an outside of the boring machine arranged viewing device, the image of the video recording for a visual inspection at least. the drill cutter is supplied, or a pattern recognition device is subjected to a comparator with which the video image is compared with a target image of at least the drill bit.