DE102016103381A1

DE102016103381A1 - Method for monitoring tools on machine tools and / or for mechanical scanning of workpieces

Info

Publication number: DE102016103381A1
Application number: DE102016103381.2A
Authority: DE
Inventors: Manfred Mankowski; Michael Walterspacher
Original assignee: Schubert System Elektronik GmbH
Current assignee: Schubert System Elektronik GmbH
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2017-08-31
Anticipated expiration: 2036-02-26
Also published as: DE102016103381B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen und/oder zum mechanischen Abtasten von Werkstücken mit einer Vorrichtung (10), welche eine Antriebseinrichtung (12) und eine mit der Antriebseinrichtung (12) zwischen einer Ruhestellung und einer vorgebbaren Prüfstellung bewegbare Tastnadel (18) umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Bewegen der Tastnadel (18) von der Ruhestellung in eine wählbare Zwischenstellung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung mit einer ersten Geschwindigkeit (v1), und – Bewegen der Tastnadel (18) von der Zwischenstellung in die Prüfstellung mit einer zweiten Geschwindigkeit (v2), wobei die erste Geschwindigkeit (v1) größer ist als die zweite Geschwindigkeit (v2).The present invention relates to a method for monitoring tools on machine tools and / or for the mechanical scanning of workpieces with a device (10), which comprises a drive device (12) and a with the drive device (12) movable between a rest position and a predetermined test position Tastnadel (18), the method comprising the steps of: - moving the stylus (18) from the rest position to a selectable intermediate position between the rest position and the test position at a first speed (v1), and - moving the stylus (18) from the Intermediate position in the test position with a second speed (v2), wherein the first speed (v1) is greater than the second speed (v2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen und/oder zum mechanischen Abtasten von Werkstücken mit einer Vorrichtung, welche eine Antriebseinrichtung und eine mit der Antriebseinrichtung zwischen einer Ruhestellung und einer vorgebbaren Prüfstellung bewegbare Tastnadel umfasst. The present invention relates to a method for monitoring tools on machine tools and / or for the mechanical scanning of workpieces with a device comprising a drive device and a movable with the drive means between a rest position and a predetermined test position Tastnadel.

Der Einsatz vollautomatischer Produktionsanlagen mit kurzen Taktraten erfordert eine durchgängige Qualitätssicherung und somit eine Kontrolle aller Fertigungsschritte. Um beispielsweise defekte oder gebrochene Werkzeuge, fehlerhaft eingeführte oder ausgeworfene Werkstücke, oder verschlissene Werkzeuge erkennen zu können, und um Ausschluss und Folgeschäden an den betreffenden Arbeitsmaschinen zu vermeiden, werden dabei häufig taktile Messungen mittels einer Tastnadel durchgeführt, mit welcher die entsprechenden Werkzeuge und/oder Werkstücke abgetastet werden. Eine solche Tastnadel kann beispielsweise mittels einer Antriebseinrichtung, welche üblicherweise einen Elektromotor umfasst, aus einer Ruhestellung in eine vorgebbare Winkelposition (Prüfstellung) und wieder zurück bewegt und insbesondere verschwenkt werden. Ertastet die Tastennadel in der Prüfstellung ein Objekt, so erzeugt die Antriebseinrichtung ein entsprechendes Signal (Gegenstandsfeststellungssignal), andernfalls wird festgestellt, dass der betreffende Gegenstand nicht vorhanden oder nicht richtig positioniert ist. Die Prüfstellung stellt somit die Stellung dar, in welcher im Idealfall ein Kontakt der Tastnadel mit dem Objekt, insbesondere mit dem Werkzeug oder Werkstück, erwartet wird. Im Idealfall registriert die Tastnadel in der Prüfstellung aufgrund des Kontakts mit dem Objekt einen bestimmten Widerstand, der darauf hindeutet, dass zum einen das Objekt vorhanden ist und zum anderen sich in der gewünschten Stellung befindet. In diesem Fall wird eine „Okay-Meldung“ oder gar keine Meldung generiert. Wird in der Prüfstellung kein Widerstand oder der Widerstand bereits vor Erreichen der Prüfstellung registriert, so wird eine Fehlermeldung generiert, die beispielsweise ein akustisches und/oder optisches Warnsignal auslöst und/oder das Werkzeug deaktiviert. The use of fully automated production systems with short cycle times requires consistent quality assurance and thus control of all production steps. In order to be able to detect, for example, defective or broken tools, incorrectly inserted or ejected workpieces, or worn tools, and to avoid exclusion and consequential damage to the machines concerned, tactile measurements are often performed by means of a stylus with which the appropriate tools and / or Workpieces are scanned. Such a stylus can, for example, by means of a drive device, which usually comprises an electric motor, from a rest position in a predetermined angular position (test position) and moved back and in particular be pivoted. If the key needle senses an object in the test position, the drive device generates a corresponding signal (object detection signal), otherwise it is determined that the object in question is not present or not correctly positioned. The test position thus represents the position in which, ideally, a contact of the stylus with the object, in particular with the tool or workpiece is expected. Ideally, the stylus in the test position registers a certain resistance due to contact with the object, indicating that, on the one hand, the object is present and, on the other, that it is in the desired position. In this case, an "OK message" or no message is generated. If no resistance or the resistance is registered in the test position before reaching the test position, then an error message is generated which, for example, triggers an audible and / or visual warning signal and / or deactivates the tool.

Eine Vorrichtung zum Überwachen von Werkzeugen oder Werkstücken mit einer elektrischen Antriebseinrichtung und einer Tastnadel, die mittels der elektrischen Antriebseinrichtung um eine Drehachse zwischen einer Ruhestellung und einer Prüfstellung drehbar ist, wird beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 102 18 315 A1 beschrieben. Die Tastnadel kann dabei mit einem Ausgleichsgewicht verbunden sein, welches bei einer Deaktivierung der elektrischen Antriebseinrichtung, beispielsweise bei Stromausfall, die Tastnadel in ihrer momentanen Position hält oder von der Prüfstellung wegschwenkt. Zudem sorgt das Ausgleichsgewicht dafür, dass unabhängig von der Winkellage der Tastnadel immer dasselbe Moment auf die Antriebseinrichtung wirkt. A device for monitoring tools or workpieces with an electric drive device and a stylus, which is rotatable about an axis of rotation between a rest position and a test position by means of the electric drive means, for example, in the published patent application DE 102 18 315 A1 described. The stylus may be connected to a balance weight, which holds the stylus in its current position or pivots away from the test position at a deactivation of the electric drive device, for example in case of power failure. In addition, the balance weight ensures that regardless of the angular position of the stylus always the same moment acts on the drive device.

Um eine Aussage darüber treffen zu können, ob sich das Objekt, insbesondere das Werkstück, in der gewünschten Position befindet, muss zunächst die Soll-Position bestimmt werden. Hierzu werden vor Beginn der Bearbeitung des ersten Werkstücks, das Werkzeug und das Werkstück in die gewünschte Position gebracht und für weitgehend störungsfreie Umgebungsbedingungen gesorgt (beispielsweise weitgehend staub- und spanfreie Werkzeuge und Werkstücke sowie keine störenden Luftströmungen). Anschließend wird die Tastnadel mit einer relativ geringen Prüfgeschwindigkeit aus der Ruhestellung an das Werkstück und/oder das Werkzeug herangefahren. Sobald die Tastnadel das Werkstück und/oder das Werkstück berührt, wird ein Sollwert-Signal erzeugt und an die Auswerteeinheit weitergeleitet, die hierdurch eine Information über die gewünschte Position des Werkzeugs und/oder des Werkstücks erhält. Die Stellung der Tastnadel, in welcher sie das Werkzeug oder das Werkstück berührt, ist die Prüfstellung. Zur Bestimmung der Soll-Position wird die Vorrichtung im sogenannten Teach-Modus betrieben. In order to be able to make a statement as to whether the object, in particular the workpiece, is in the desired position, the desired position must first be determined. For this purpose, before starting the machining of the first workpiece, the tool and the workpiece brought into the desired position and provided for largely trouble-free environmental conditions (for example, largely dust and chip-free tools and workpieces and no disturbing air currents). Subsequently, the stylus is moved up from the rest position to the workpiece and / or the tool with a relatively low test speed. As soon as the stylus touches the workpiece and / or the workpiece, a setpoint signal is generated and forwarded to the evaluation unit, which thereby receives information about the desired position of the tool and / or the workpiece. The position of the stylus in which it touches the tool or the workpiece is the test position. To determine the desired position, the device is operated in the so-called teach mode.

Da die Bearbeitung des Werkstücks erst dann erfolgen kann, wenn die korrekte Positionierung des Werkstücks und/oder des Werkzeugs oder des vorangegangenen Werkzeugs festgestellt worden ist, stellt die Prüfung, ob das Werkstück und/oder das Werkzeug korrekt positioniert sind, einen geschwindigkeitsbestimmenden Schritt dar und beeinflusst daher entscheidend die Zeitdauer, die für die Bearbeitung des Werkstücks benötigt wird. Wie oben bereits ausgeführt, ist die im Teach-Modus verwendete Prüfgeschwindigkeit relativ gering, so dass für den Fall, dass die Tastnadel auch im Betriebsmodus zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung mit der Prüfgeschwindigkeit bewegt wird, so dass Messung relativ lange dauert. Since the machining of the workpiece can take place only when the correct positioning of the workpiece and / or the tool or the previous tool has been determined, the test determines whether the workpiece and / or the tool are correctly positioned, a rate-determining step and therefore decisively influences the time required for machining the workpiece. As already stated above, the test speed used in the teach mode is relatively low, so that in the event that the wand is moved in the operating mode between the rest position and the test position with the test speed, so that measurement takes a relatively long time.

Es ist daher Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Zeitdauer, die für die Bearbeitung eines Werkstücks verwendet wird, so gering wie möglich zu halten, und dennoch die korrekte Positionierung des Werkstücks und/oder des Werkzeugs zuverlässig überprüfen zu können. It is therefore an object of an embodiment of the present invention, a method of the type mentioned in such a way that the time that is used for the machining of a workpiece to keep as low as possible, and yet the correct positioning of the workpiece and / or the Reliable check tools.

Gelöst wird die Aufgabe mit einem Verfahren nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche. The problem is solved by a method according to claim 1. Advantageous developments of the method are the subject of the dependent claims.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Überwachen von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen und/oder zum mechanischen Abtasten von Werkstücken mit einer Vorrichtung, welche eine Antriebseinrichtung und eine mit der Antriebseinrichtung zwischen einer Ruhestellung und einer vorgebbaren Prüfstellung bewegbare Tastnadel umfasst, folgende Schritte:

– Bewegen der Tastnadel von der Ruhestellung in eine wählbare Zwischenstellung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung mit einer zweiten Geschwindigkeit, und
– Bewegen der Tastnadel von der Zwischenstellung in die Prüfstellung mit einer ersten Geschwindigkeit, wobei die erste Geschwindigkeit geringer ist als die zweite Geschwindigkeit.

According to one embodiment, the method comprises for monitoring tools on machine tools and / or for mechanical Scanning of workpieces with a device comprising a drive device and a movable with the drive means between a rest position and a predetermined test position Tastnadel, the following steps:

Moving the stylus from the rest position to a selectable intermediate position between the rest position and the test position at a second speed, and
Moving the stylus from the intermediate position to the test position at a first speed, wherein the first speed is less than the second speed.

Zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt es nicht auf die Art und Weise der Bewegung an, mit welcher die Tastnadel zwischen der Ruhestellung, der Zwischenstellung und der Prüfstellung bewegt wird. Sowohl rotatorische als auch translatorische Bewegungen oder Kombinationen hieraus sind denkbar. Unabhängig von der gewählten Bewegung wird jedoch die Tastnadel beim Anschlagen an das Objekt, in diesem Fall insbesondere der Werkzeuge und/oder der Werkstücke, mit zunehmender Geschwindigkeit stärker belastet, so dass es je nach Art der Bewegung zu Biegebelastungen oder zu Druckbelastungen kommen kann. Diese Belastungen können zu Schwingungen der Tastnadel führen, die Fehlermeldungen hervorrufen. For carrying out the method according to the invention, it is not important to the manner of the movement, with which the stylus is moved between the rest position, the intermediate position and the test position. Both rotational and translatory movements or combinations thereof are conceivable. Regardless of the selected movement, however, the touch needle when striking the object, in this case in particular the tools and / or workpieces, loaded with increasing speed, so that it may come depending on the nature of the movement to bending loads or compressive loads. These loads can lead to oscillations of the stylus that cause error messages.

Dadurch, dass die Tastnadel erfindungsgemäß ausgehend von der Ruhestellung zunächst mit der höheren zweiten Geschwindigkeit und nach Passieren der Zwischenstellung mit der geringeren ersten Geschwindigkeit bewegt wird, werden die Belastungen der Tastnadel beim Anschlagen an das Objekt und die hiermit verbundenen nachteiligen Effekte verringert. Da die Tastnadel aber nicht durchgehend zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung mit der geringeren ersten Geschwindigkeit bewegt wird, wird die Zeit, die für eine Prüfung benötigt wird, gering gehalten. Due to the fact that, according to the invention, the stylus is initially moved from the rest position to the higher second speed and after passing through the intermediate position at the slower first speed, the loads on the stylus when striking the object and the associated disadvantageous effects are reduced. However, since the stylus is not moved continuously between the rest position and the test position with the lower first speed, the time required for a test is kept low.

Nach abgeschlossener Prüfung kann die Tastnadel mit demselben Geschwindigkeitsprofil von der Prüfstellung zurück in die Ruhestellung gestellt werden. Da die Tastnadel aber in der Ruhestellung nicht gegen ein Objekt anschlägt und Schwingungen, die infolge der Verzögerung auftreten, in diesem Fall unerheblich sind, kann die Tastnadel auch mit der höheren zweiten Geschwindigkeit oder einer noch höheren dritten Geschwindigkeit zurück in die Ruhestellung gestellt werden. After completion of the test, the stylus with the same velocity profile can be returned from the test position to the rest position. However, since the stylus does not strike against an object in the rest position and vibrations that occur as a result of the delay, are insignificant in this case, the stylus can be returned to the rest position even with the higher second speed or even higher third speed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform entspricht die erste Geschwindigkeit derjenigen Prüfgeschwindigkeit, die in einem Teach-Modus zum Bestimmen der Soll-Position des Werkstücks und/oder des Werkzeugs verwendet worden ist. Wie oben erwähnt, sind die Tastnadeln sehr dünn und können daher bei starken Beschleunigungen, die notwendig sind, um sie auf eine hohe Geschwindigkeit zu bringen, und bei entsprechenden Verzögerungen beginnen zu schwingen. Folglich können ungewollte Fehlermeldungen auch dadurch generiert werden, dass die Tastnadeln mit Geschwindigkeiten bewegt werden, die von derjenigen Geschwindigkeit abweichen, die im Teach-Modus verwendet worden ist. Um die Wahrscheinlichkeit von geschwindigkeitsbedingten Fehlermeldungen zu verringern, bietet es sich an, die erste Geschwindigkeit so zu wählen, dass sie der Prüfgeschwindigkeit entspricht, die im Teach-Modus verwendet worden ist. According to a further embodiment, the first speed corresponds to the test speed which has been used in a teach mode for determining the desired position of the workpiece and / or of the tool. As mentioned above, the styli are very thin and therefore can vibrate at high accelerations necessary to bring them to a high speed and at corresponding delays. Consequently, unwanted error messages may also be generated by moving the styli at speeds other than the speed used in the teach mode. To reduce the likelihood of speed-related error messages, it is useful to select the first speed to be the same as the test speed used in the teach mode.

Wie oben erwähnt, sind die Tastnadeln sehr dünn und können daher bei starken Beschleunigungen, die notwendig sind, um sie auf die höhere, zweite Geschwindigkeit zu bringen, und bei entsprechenden Verzögerungen beginnen zu schwingen. Aufgrund dieser Schwingungen können auch dann ungewollte Fehlermeldungen generiert werden, wenn die Tastnadel nach Abbremsen von der zweiten Geschwindigkeit mit der im Teach-Modus verwendeten ersten Geschwindigkeit an das Objekt herangefahren wird. Aufgrund dieser Schwingungen kann es zu Fehlermeldungen kommen, obwohl sich das Werkstück oder das Werkzeug in der gewünschten Position befindet. Es ist daher Aufgabe einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Anzahl von ungewollten Fehlermeldungen auch dann reduziert wird, wenn die Tastnadel zum Bestimmen der Ist-Position des Werkstücks oder des Werkzeugs mit einer ersten Geschwindigkeit und einer im Vergleich zur ersten Geschwindigkeit höheren zweiten Geschwindigkeit bewegt wird. As mentioned above, the styli are very thin and therefore can vibrate at high accelerations necessary to bring them to the higher, second speed and at corresponding delays. Due to these vibrations, unwanted error messages can also be generated if the stylus is approached to the object after braking from the second speed with the first speed used in the teach mode. Due to these vibrations, error messages may occur even though the workpiece or tool is in the desired position. It is therefore an object of one embodiment of the present invention, a method of the type mentioned in such a way that the number of unwanted error messages is also reduced when the stylus for determining the actual position of the workpiece or the tool with a first speed and a compared to the first speed higher second speed is moved.

Gelöst wird die Aufgabe mit einer Tastnadel zum Überwachen von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen und/oder zum mechanischen Abtasten von Werkstücken oder Werkzeugen mit einer Vorrichtung, welche eine Antriebseinrichtung und eine mit der Antriebseinrichtung zwischen einer Ruhestellung und einer vorgebbaren Prüfstellung bewegbare Tastnadel umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

– Bewegen der Tastnadel von der Ruhestellung in die Prüfstellung mit einer ersten Geschwindigkeit, um die Soll-Position des Werkstücks zu definieren,
– Bewegen der Tastnadel von der Prüfstellung zurück in die Ruhestellung mit einer beliebigen Geschwindigkeit,
– Bewegen der Tastnadel von der Ruhestellung in eine wählbare Zwischenstellung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung mit der ersten Geschwindigkeit, und
– Bewegen der Tastnadel von der Zwischenstellung in die Prüfstellung mit einer zweiten Geschwindigkeit, wobei die erste Geschwindigkeit größer ist als die zweite Geschwindigkeit, wobei diese Schritte zum Bestimmen der Soll-Position des Werkstücks oder des Werkzeugs dienen und die Bestimmung der Ist-Position des Werkstücks oder des Werkzeugs folgende Schritte umfasst:
– Bewegen der Tastnadel von der Ruhestellung in die Zwischenstellung mit der ersten Geschwindigkeit, und
– Bewegen der Tastnadel von der Zwischenstellung in die Prüfstellung mit der zweiten Geschwindigkeit.

The object is achieved with a stylus for monitoring tools on machine tools and / or for the mechanical scanning of workpieces or tools with a device comprising a drive device and a movable with the drive means between a rest position and a predetermined test position Tastnadel, the method following Steps includes:

Moving the stylus from the rest position to the test position at a first speed to define the desired position of the workpiece,
Moving the stylus from the test position back to the rest position at any speed,
- Moving the stylus from the rest position to a selectable intermediate position between the rest position and the test position with the first speed, and
- Move the stylus from the intermediate position to the test position at a second speed, the first speed is greater than the second speed, these steps are for determining the desired position of the workpiece or the tool and the determination of the actual position of the workpiece or the tool comprises the following steps:
- Moving the stylus from the rest position to the intermediate position with the first speed, and
- Moving the stylus from the intermediate position to the test position at the second speed.

Gemäß diesem Verfahren wird im Teach-Modus die Tastnadel mit der langsamen ersten Geschwindigkeit an das sich in der Soll-Position befindende Werkstück oder das Werkzeug herangefahren, bis dass die Tastnadel aufgrund der Berührung mit dem Werkstück oder dem Werkzeug einen Widerstand registriert. Die Vorrichtung erhält somit eine Information darüber, wo sich die Prüfstellung befindet und wie weit die Tastnadel zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung bewegt werden muss. Hieraus kann die Vorrichtung mithilfe von hinterlegten Algorithmen die Zwischenstellung bestimmen. Anschließend wird die Tastnadel von der Prüfstellung wieder zurück in die Ruhestellung gefahren, wozu eine beliebige Geschwindigkeit verwendet werden kann. Danach wird die Tastnadel von der Ruhestellung mit einer zweiten Geschwindigkeit, die höher ist als die erste Geschwindigkeit, in die Zwischenstellung und anschließend mit der ersten Geschwindigkeit von der Zwischenstellung in die Prüfstellung bewegt. Wiederum wird die Tastnadel von der Prüfstellung mit einer beliebigen Geschwindigkeit wieder zurück in die Ruhestellung gefahren. Der Teach-Modus ist nun abgeschlossen. According to this method, in the teach mode, the stylus is moved at the slow first speed to the workpiece or tool in the target position until the stylus detects resistance due to contact with the workpiece or tool. The device thus receives information about where the test position is and how far the wand must be moved between the rest position and the test position. From this, the device can determine the intermediate position by means of stored algorithms. Then the stylus is moved from the test position back to the rest position, for which any speed can be used. Thereafter, the wand is moved from the rest position at a second speed, which is higher than the first speed, in the intermediate position and then at the first speed from the intermediate position to the test position. Again, the wand is moved from the test position at any speed back to the rest position. The teach mode is now complete.

Da die Soll-Position des Werkstücks oder des Werkzeugs bekannt und die Zwischenstellung bestimmt ist, kann nun die Ist-Position des Werkstücks oder des Werkzeugs unter realen Bedingungen im Betrieb der Werkzeugmaschine bestimmt und mit der Soll-Position verglichen werden (Betriebsmodus). Hierzu wird die Tastnadel mit derselben zweiten Geschwindigkeit von der Ruhestellung in die Zwischenstellung und mit derselben ersten Geschwindigkeit von der Zwischenstellung in die Prüfstellung bewegt wie im Teach-Modus. Die Tastnadel durchläuft folglich im Betriebsmodus dasselbe Geschwindigkeitsprofil wie im Teach-Modus. Hierdurch wird verhindert, dass ungewollte Fehlermeldungen dadurch ausgelöst werden, dass das Schwingungsverhalten der Tastnadel im Betriebsmodus von dem des Teach-Modus abweicht. Insgesamt wird die Anzahl von ungewollten Fehlermeldungen, die trotz korrekt positioniertem Werkstück oder Werkzeug ausgelöst werden, deutlich reduziert. Zudem werden Beschädigungen der Tastnadel vermieden, da die Berührung mit dem Werkstück oder dem Werkzeug mit der geringeren ersten Geschwindigkeit erfolgt und somit sanfter ausfällt als es der Fall wäre, wenn die Berührung mit der höheren zweiten Geschwindigkeit erfolgen würde. In einer alternativen Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen um eine Drehachse der Vorrichtung drehbaren Tastnadelhalter umfasst, auf dem die Tastnadel angeordnet ist, wobei die Tastnadel zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung durch Drehen des Tastnadelhalters bewegt wird. Wie bereits erwähnt, kann die Tastnadel sowohl mittels einer rotatorischen als auch mit einer translatorischen Bewegung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung hin- und her bewegt werden. Da jedoch üblicherweise die Antriebseinrichtung selbst eine rotatorische Bewegung an eine Abtriebswelle abgibt, bietet es sich an, auch die Tastnadel mit einer rotatorische Bewegung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung zu bewegen. Hierdurch ist es nicht notwendig, die rotatorische Bewegung der Abtriebswelle in eine translatorische Bewegung umzuwandeln. Folglich wird der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht. Since the desired position of the workpiece or of the tool is known and the intermediate position is determined, the actual position of the workpiece or of the tool can now be determined under real conditions during operation of the machine tool and compared with the desired position (operating mode). For this purpose, the stylus is moved from the rest position to the intermediate position and at the same first speed from the intermediate position to the test position at the same second speed as in the teach mode. Consequently, the stylus traverses the same velocity profile in the operating mode as in the teach mode. This prevents that unwanted error messages are triggered by the fact that the vibration behavior of the stylus in the operating mode deviates from that of the teach mode. Overall, the number of unwanted error messages that are triggered despite correctly positioned workpiece or tool, significantly reduced. In addition, damage to the stylus is avoided because the contact with the workpiece or the tool is at the lower first speed and thus more gentle than it would be the case if the contact would be at the higher second speed. In an alternative embodiment, the device comprises a rotating around a rotational axis of the device Tastnadelhalter on which the stylus is arranged, wherein the stylus is moved between the rest position and the test position by rotating the Tastnadelhalters. As already mentioned, the stylus can be moved back and forth between the rest position and the test position by means of both a rotational and a translatory movement. However, since usually the drive device itself emits a rotational movement to an output shaft, it makes sense to move the stylus with a rotational movement between the rest position and the test position. As a result, it is not necessary to convert the rotational movement of the output shaft into a translational movement. Consequently, the structure of the device is simplified.

Insbesondere bei der Verwendung einer rotatorischen Bewegung ist zu beachten, dass die Tastnadel, die aus einem dünnen, stabförmigen Metallteil besteht, beim Drehen des Tastnadelhalters auf Biegung belastet wird. Die Biegebelastung ist umso größer, je stärker der Tastnadelhalter beschleunigt und verzögert wird. Die Tastnadel beginnt aufgrund ihrer Elastizität zu schwingen. Hierdurch kann es dazu kommen, dass trotz eines korrekt positionierten Werkstücks und/oder Werkzeugs eine Fehlermeldung ausgegeben wird, da die Tastnadel nicht dann mit dem Objekt in Berührung kommt, wenn sich auch der Tastnadelhalter in der Prüfstellung befindet, sondern entweder früher oder später. Insofern können die Geschwindigkeit und insbesondere die Winkelgeschwindigkeit und die hierzu notwendigen Beschleunigungen und Verzögerungen nicht beliebig erhöht werden. In particular, when using a rotary movement is to be noted that the stylus, which consists of a thin, rod-shaped metal part, is charged when turning the Tastnadelhalters to bending. The bending load is greater, the faster the Tastnadelhalter accelerated and delayed. The stylus begins to vibrate due to its elasticity. This can lead to an error message being output in spite of a correctly positioned workpiece and / or tool, since the stylus does not come into contact with the object when the stylus holder is also in the test position, but either sooner or later. In this respect, the speed and in particular the angular velocity and the necessary accelerations and decelerations can not be increased arbitrarily.

Auch wenn die Beschleunigungen und Verzögerungen, die mit der höheren zweiten Winkelgeschwindigkeit v2 zwischen der Ruhestellung und der Zwischenstellung verbunden sind, zu Schwingungen führen, ist dies für das Prüfergebnis ohne Bedeutung, da es zu keinem Kontakt mit dem Objekt kommt. Erst zwischen der Zwischenstellung und der Prüfstellung ist ein Kontakt mit dem Objekt möglich, weshalb hier die Winkelgeschwindigkeit auf v1 verringert wird. Die Winkelgeschwindigkeit v1 wird so gewählt, dass die Schwingungen so weit wie möglich abgebaut werden. Mit dem Verfahren gemäß dieser Ausführungsform wird einerseits die Zeit, die für die Prüfung der Positionierung des Werkstücks und/oder des Werkzeugs benötigt wird, gering gehalten und andererseits die Gefahr von ungewollten Fehlermeldungen aufgrund von Schwingungen der Tastnadeln auf ein akzeptables Maß verringert. Even if the accelerations and decelerations associated with the higher second angular velocity v2 between the rest position and the intermediate position result in oscillations, this is of no importance for the test result, since there is no contact with the object. Only between the intermediate position and the test position contact with the object is possible, which is why the angular velocity is reduced to v1 here. The angular velocity v1 is chosen so that the vibrations are reduced as much as possible. With the method according to this embodiment, on the one hand, the time required for checking the positioning of the workpiece and / or of the tool is kept low and, on the other hand, the risk of unwanted error messages due to oscillations of the styli is reduced to an acceptable level.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren folgende Schritte:

– Bewegen der Tastnadel von der Ruhestellung in die Prüfstellung,
– Prüfen, ob die Tastnadel das Werkzeug und/oder das Werkstück in der Prüfstellung berührt oder nicht und Erzeugen eines entsprechenden ersten Signals mittels der Antriebseinrichtung,
– Bewegen der Tastnadel von der Prüfstellung zurück in die Ruhestellung oder eine Zwischenstellung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung,
– Auswerten des ersten Signals mittels einer Auswerteeinheit, die mit der Antriebseinrichtung zusammen wirkt, um eine Aussage darüber zu erzeugen, ob sich das Werkzeug und/oder das Werkstück in der gewünschten Position befinden oder nicht, und
– wahlweise immer oder für den Fall, dass die Auswertung des ersten Signals ergeben hat, dass sich das Werkzeug und/oder das Werkstück nicht in der gewünschten Position befinden, Ausführen der folgenden Schritte:
– erneutes Bewegen der Tastnadel von der Ruhestellung oder der Zwischenstellung in die Prüfstellung,
– erneutes Prüfen, ob die Tastnadel das Werkzeug und/oder das Werkstück in der Prüfstellung berührt oder nicht und Erzeugen eines entsprechenden zweiten Signals mittels der Antriebseinrichtung, und
– Auswerten des zweiten Signals mittels der Auswerteeinheit, um eine Aussage darüber zu erzeugen, ob sich das Werkzeug und/oder das Werkstück in der gewünschten Position befinden oder nicht.

In a further embodiment, the method comprises the following steps:

Moving the stylus from the rest position to the test position,
Checking whether the stylus touches the tool and / or the workpiece in the test position or not and generating a corresponding first signal by means of the drive device,
Moving the stylus from the test position back to the rest position or an intermediate position between the rest position and the test position,
- Evaluating the first signal by means of an evaluation unit, which cooperates with the drive means to generate a statement about whether the tool and / or the workpiece are in the desired position or not, and
Optionally, or in the event that the evaluation of the first signal has revealed that the tool and / or the workpiece are not in the desired position, performing the following steps:
- again moving the stylus from the rest position or the intermediate position into the test position,
- Recheck whether the stylus touches the tool and / or the workpiece in the test position or not and generating a corresponding second signal by means of the drive means, and
- Evaluating the second signal by means of the evaluation to generate a statement about whether the tool and / or the workpiece are in the desired position or not.

Der Benutzer der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann sie auf zwei verschiedene Weisen betreiben:
Zum einen kann der Benutzer immer mindestens zwei Messungen durchführen, um die Ist-Position des Werkstück oder des Werkzeugs zu ermitteln. Dadurch, dass nicht nur ein Signal, sondern zwei Signale berücksichtigt werden, um eine Aussage darüber zu treffen, ob sich das Objekt, insbesondere das Werkzeug oder das Werkstück, in der gewünschten Position befindet, wird die Wahrscheinlichkeit, dass trotz Vorhandensein des Objekts in der gewünschten Position eine Fehlermeldung ausgegeben wird, deutlich reduziert. Insbesondere dann, wenn die wunschgemäße Positionierung von Spitzen geprüft werden soll, kann es insbesondere während der ersten Prüfung beispielsweise durch Staub oder Späne zu einer Fehlermeldung kommen, obwohl das Objekt korrekt positioniert ist. Der Staub oder die Späne werden aber üblicherweise durch den Kontakt mit der Tastnadel während der ersten Prüfung entfernt, so dass der Staub oder die Späne bei der zweiten Prüfung nicht mehr zu einer ungewollten Fehlermeldung führen. The user of the device according to the invention can operate it in two different ways:
First, the user can always perform at least two measurements to determine the actual position of the workpiece or the tool. By taking into account not only one signal but two signals in order to make a statement as to whether the object, in particular the tool or the workpiece, is in the desired position, the probability that, despite the presence of the object in the desired position an error message is output, significantly reduced. In particular, when the desired positioning of tips is to be checked, an error message can occur, in particular during the first test, for example due to dust or chips, even though the object is correctly positioned. However, the dust or chips are usually removed by contact with the stylus during the first test, so that the dust or chips no longer lead to an unwanted error message in the second test.

Da die Tastnadeln mitunter sehr dünn ausgeführt sind, können sie beispielsweise durch starke Luftströmungen, die durch die Verwendung von Druckluft zu Reinigungszwecken in der Umgebung der Tastnadel entstehen, zum Schwingen angeregt werden, was wiederum zu Fehlermeldungen führen kann. Diese Luftströmungen sind aber üblicherweise von kurzer Dauer, so dass bei der zweiten Prüfung die störenden Einflüsse nicht mehr vorhanden sind und sich nicht verfälschend auf das Ergebnis der Prüfung auswirken. Since the styli sometimes perform very thin, they can be caused to vibrate, for example, by strong air currents, which arise through the use of compressed air for cleaning purposes in the vicinity of the stylus, which in turn can lead to error messages. However, these air currents are usually of short duration, so that in the second test, the disturbing influences are no longer present and do not adversely affect the result of the test.

Insofern wird dadurch, dass die Aussage, ob sich das Objekt in der gewünschten Position befindet oder nicht, unter Berücksichtigung der von zwei aufeinander folgenden Prüfungen erzeugten Signale erfolgt, die Wahrscheinlichkeit von ungewollten Fehlermeldungen deutlich reduziert. Hierdurch wird der Bearbeitungsvorgang seltener unterbrochen, so dass die Fertigung des betreffenden Werkstücks insgesamt effektiver erfolgen kann. Insofar as the statement as to whether or not the object is in the desired position takes into account the signals generated by two successive tests, the probability of unwanted error messages is significantly reduced. As a result, the machining process is interrupted less frequently, so that the production of the relevant workpiece can be done more effectively overall.

Zum anderen kann der Benutzer die Schritte des erneuten Bewegens der Tastnadel von der Ruhestellung oder der Zwischenstellung in die Prüfstellung, des erneuten Prüfens, ob die Tastnadel das Werkzeug und/oder das Werkstück in der Prüfstellung berührt oder nicht und des Erzeugens eines entsprechenden zweiten Signals mittels der Antriebseinrichtung nur für den Fall ausführen lassen, wenn die Auswertung des ersten Signals ergeben hat, dass sich das Werkzeug und/oder das Werkstück nicht in der gewünschten Position befinden. Wenn die erste Prüfung bereits ergeben hat, dass sich das Werkstück und/oder das Werkzeug in der gewünschten Position befinden, kann auf eine weitere Prüfung verzichtet werden. Hierdurch wird die Zeit, die zur Prüfung, ob sich das Werkstück und/oder das Werkzeug in der gewünschten Position befinden, benötigt wird, reduziert, so dass die Bearbeitungszeit des Werkstücks nicht unnötig verlängert und die Bearbeitungskosten erhöht werden. Wie bereits oben erläutert, kann eine Fehlermeldung insbesondere bei der ersten Prüfung auch dann generiert werden, obwohl sich das Werkstück oder das Werkzeug in der gewünschten Position befindet, beispielsweise durch Staubablagerungen. Aufgrund des Kontakts der Tastnadel mit dem Werkzeug oder dem Werkstück während der ersten Prüfung werden die Staubablagerungen in vielen Fällen so weit entfernt, dass sie bei der zweiten Prüfung keinen verfälschenden Einfluss auf das Messergebnis haben. On the other hand, the user can the steps of re-moving the stylus from the rest position or the intermediate position in the test position, rechecking whether the stylus touches the tool and / or the workpiece in the test position or not and generating a corresponding second signal means the drive device can be executed only in the event that the evaluation of the first signal has shown that the tool and / or the workpiece are not in the desired position. If the first test has already shown that the workpiece and / or the tool are in the desired position, a further test can be dispensed with. This reduces the time required to check whether the workpiece and / or the tool is in the desired position, so that the processing time of the workpiece is not unnecessarily prolonged and the processing cost is increased. As already explained above, an error message can be generated even during the first test even though the workpiece or the tool is in the desired position, for example due to dust deposits. Due to the contact of the stylus with the tool or the workpiece during the first test, the dust deposits are in many cases so far removed that they have no distorting influence on the measurement result in the second test.

Um die Zeit für die erste und zweite Prüfung zu verkürzen, muss die Tastnadel zwischen den beiden Prüfungen nicht ganz von der Prüfstellung zurück in die Ruhestellung bewegt werden. Es genügt, wenn sie in eine ausreichend von der Prüfstellung entfernte Zwischenstellung bewegt wird. In order to shorten the time for the first and second tests, it is not necessary to move the feeler needle completely back from the test position to the rest position between the two tests. It is sufficient if it is moved to an intermediate position that is sufficiently remote from the test position.

In einer alternativen Ausführungsform können die Schritte des erneuten Prüfens mit einer vorgebbaren Anzahl wiederholt und eine entsprechende Anzahl von weiteren Signalen erzeugt werden und die weiteren Signale beim Schritt des Auswertens berücksichtigt werden. Zwischen den einzelnen Schritten kann die Tastnadel von der Prüfstellung zurück in die Ruhestellung oder in eine Zwischenstellung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung bewegt werden. In an alternative embodiment, the steps of rechecking can be repeated with a predeterminable number and a corresponding number of further signals can be generated and the further signals can be taken into account in the step of the evaluation. Between the individual steps, the stylus can be moved from the test position back to the rest position or in an intermediate position between the rest position and the test position.

Generell gilt, dass mit steigender Anzahl der Signale, die bei der Aussage, ob sich das Objekt in der gewünschten Position befindet oder nicht, berücksichtigt wird, die Wahrscheinlichkeit von ungewollten Fehlermeldungen reduziert wird. Allerdings ist auch zu berücksichtigen, dass mit steigender Anzahl der Prüfungen, die zur Erzeugung der Signale notwendig sind, auch die Zeit, die benötigt wird, um eine Aussage bezüglich der gewünschten Positionierung der Objekte zu erhalten, steigt. Hierdurch steigt auch die Zeit, die für die Fertigung des betreffenden Werkstücks benötigt wird. Hier gilt es, einen Kompromiss zu finden, um einerseits die Wahrscheinlichkeit von ungewollten Fehlermeldungen auf ein akzeptables Maß zu senken, ohne die Zeit, die für die Fertigung des betreffenden Werkstücks benötigt wird, nicht zu stark ansteigen zu lassen. In general, as the number of signals taken into account when deciding whether the object is in the desired position or not, the probability of unwanted error messages is reduced. However, it must also be considered that as the number of tests required to generate the signals increases, so does the time required to obtain a statement as to the desired positioning of the objects. This also increases the time required for the production of the workpiece in question. Here it is important to find a compromise in order to reduce the probability of unwanted error messages to an acceptable level, without letting the time required for the production of the workpiece in question increase too much.

Die Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden Prüfungen kann dadurch verringert werden, dass die Tastnadel nicht vollständig in die Ruhestellung, sondern in eine Zwischenstellung zwischen der Ruhestellung und der Prüfstellung bewegt wird. Aufgrund des geringeren Weges, den die Tastnadel zwischen zwei aufeinander folgenden Prüfungen zurücklegen muss, wird auch die Zeit verringert, um die gewünschte Anzahl von Signalen zu generieren. Die gewünschte Anzahl von Signalen, die bei der Prüfung, ob sich das Werkzeug und/oder das Werkstück in der gewünschten Position befinden oder nicht, berücksichtigt werden, kann sich aus Erfahrungswerten ergeben, die für den vorliegenden Anwendungsfall gesammelt worden sind. Die Form des Werkzeugs und/oder des Werkstücks als auch Umwelteinflüsse wie die Staubbelastung können wichtige, nicht abschließende Einflussgrößen sein. The time between two successive tests can be reduced by not moving the stylus completely to the rest position but to an intermediate position between the rest position and the test position. Because of the shorter path that the wand must travel between two consecutive tests, the time is also reduced to generate the desired number of signals. The desired number of signals that are taken into account when checking whether or not the tool and / or the workpiece are in the desired position may result from empirical values that have been collected for the present application. The shape of the tool and / or the workpiece as well as environmental influences such as the dust load can be important, non-exhaustive influencing variables.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine weitere Prüfung erst dann auszuführen, wenn sämtliche davor durchgeführten Prüfungen dem Ergebnis geführt haben, dass sich das Werkstück und/oder das Werkzeug nicht in der gewünschten Position befinden. Ist die gewünschte Anzahl von Prüfungen ausgeführt worden und bei sämtlichen Prüfungen das Ergebnis generiert worden, dass sich das Werkzeug und/oder das Werkstück nicht in der gewünschten Position befinden, wird der Bearbeitungsvorgang abgebrochen und das Werkzeug angehalten oder nicht erst angefahren. Wenn jedoch ein positives Ergebnis (Werkzeug und/oder das Werkstück befinden sich in der gewünschten Position) bereits bei einer Prüfung generiert wird, ohne dass die gewünschte Anzahl von Prüfungen durchgeführt wird, kann wahlweise auf die noch auszuführenden Prüfungen verzichtet werden. Sollen beispielsweise fünf Prüfungen durchgeführt werden, bevor eine abschließende Aussage über die Positionierung des Werkstücks und/oder Werkzeugs getroffen werden soll, wird aber bereits bei der dritten Prüfung die korrekte Prüfung festgestellt, so kann auf die vierte und fünfte Prüfung verzichtet werden. In this exemplary embodiment, too, it is possible to carry out a further test only when all the tests carried out before have led to the result that the workpiece and / or the tool are not in the desired position. If the desired number of tests has been carried out and all the tests have generated the result that the tool and / or the workpiece are not in the desired position, the machining process is stopped and the tool is stopped or not started up. However, if a positive result (tool and / or the workpiece is in the desired position) is already generated during a test without the required number of tests being carried out, it is optionally possible to dispense with the tests still to be performed. If, for example, five tests are to be carried out before a conclusive statement about the positioning of the workpiece and / or tool is to be taken, but the correct test is already determined in the third test, the fourth and fifth test can be dispensed with.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it

1 eine prinzipielle Ansicht einer Vorrichtung, mit welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, 1 a basic view of a device with which the method according to the invention can be carried out,

2a) die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ruhestellung, 2a ) the device according to the invention in a rest position,

2b) die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Prüfstellung, 2 B ) the device according to the invention in a test position,

2c) die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Ruhestellung, und 2c ) The device according to the invention in the rest position, and

2d) die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Zwischenstellung, wobei in den 2a) bis 2c) jeweils nur der Tastnadelhalter und die Tastnadel anhand einer Seitenansicht gezeigt sind. 2d ) The inventive device in an intermediate position, wherein in the 2a ) to 2c ) Only the Tastnadelhalter and the Tastnadel are shown by a side view.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 anhand einer prinzipiellen Darstellung gezeigt. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Antriebseinrichtung 12, die beispielsweise einen nicht dargestellten Elektromotor und einen Drehgeber aufweisen kann. Der Drehgeber stellt Weginformationen bereit. Die Antriebseinrichtung 12 stellt eine rotatorische Bewegung bereit, die sie auf eine Abtriebswelle 14 überträgt, die um eine Drehachse R drehbar gelagert ist. Die Abtriebswelle 14 ist mit einem Tastnadelhalter 16 verbunden, an dem eine Tastnadel 18 senkrecht zur Drehachse R nach außen weisend befestigt ist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 10 eine Auswerteeinheit 20 mit welcher verschiedene Signale, die von der Antriebseinrichtung 12 und insbesondere vom Drehgeber generiert werden, ausgewertet werden können, worauf später noch genauer eingegangen wird. Hierzu ist die Antriebseinrichtung 12 mittels elektrischer Leitungen 21 mit der Auswerteeinheit 20 verbunden. In 1 is an embodiment of the device according to the invention 10 shown by a schematic representation. The device 10 includes a drive device 12 , which may have, for example, an electric motor, not shown, and a rotary encoder. The encoder provides route information. The drive device 12 Provides a rotational movement that places it on an output shaft 14 transmits, which is rotatably mounted about a rotation axis R. The output shaft 14 is with a stylus holder 16 connected to which a stylus 18 is fixed perpendicular to the axis of rotation R facing outward. Furthermore, the device comprises 10 an evaluation unit 20 with which various signals from the drive device 12 and in particular generated by the encoder, can be evaluated, which will be discussed in more detail later. For this purpose, the drive device 12 by means of electrical lines 21 with the evaluation unit 20 connected.

In den 2a–d) sind der Tastnadelhalter 16 und die Tastnadel 18 isoliert dargestellt, wobei sich in der unmittelbaren Umgebung des Tastnadelhalters 16 ein Objekt 22, beispielsweise ein Werkzeug oder ein Werkstück, befindet. In 2a) befinden sich der Tastnadelhalter 16 und die Tastnadel 18 in einer Ruhestellung. Im dargestellten Beispiel ist die Tastnadel 18 in der Ruhestellung in etwa senkrecht ausgerichtet, wobei es genauso gut möglich ist, eine andere Ausrichtung der Tastnadel 18 in der Ruhestellung zu wählen, beispielsweise eine im Wesentlichen horizontale Ausrichtung. In the 2a-d) are the stylus holder 16 and the stylus 18 shown in isolation, being in the immediate vicinity of the Tastnadelhalters 16 an object 22 , For example, a tool or a workpiece is located. In 2a ) are the Tastnadelhalter 16 and the stylus 18 in a rest position. In the example shown is the stylus 18 In the rest position aligned approximately vertically, where it is just as possible, another orientation of the stylus 18 at rest, for example a substantially horizontal orientation.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in zwei unterschiedlichen Modi betrieben werden, zum einen im Teach-Modus und zum anderen im Betriebsmodus. Der Teach-Modus dient zum Bestimmen der Soll-Position des Objekts 22, während der Betriebsmodus der Bestimmung der Ist-Position des Objekts dient. The device according to the invention can be operated in two different modes, one in the teach mode and the other in the operating mode. The teach mode is used to determine the target position of the object 22 while the operating mode is for determining the actual position of the object.

Im Teach-Modus wird das Objekt in die Soll-Position gebracht und störende äußere Einflüsse wie Staubentwicklungen und Luftströmungen so weit wie möglich eliminiert. Dann wird der Tastnadelhalter 16 mithilfe der Antriebseinrichtung 12 bezogen auf die in 2 gewählte Darstellung gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wobei die Tastnadel 18 dabei mit einer ersten Geschwindigkeit v1 von der Ruhestellung in eine für die Vorrichtung 10 noch unbekannte Prüfstellung (siehe 2b)) bewegt wird. Die Prüfstellung ist so definiert, dass die Tastnadel 18 im Bereich ihres freien Endes mit dem Objekt 22 in Berührung kommt, sofern sich das Objekt in der Soll-Position befindet, was im Teach-Modus der Fall ist. Im dargestellten Beispiel befindet sich die Tastnadel 18 in der Prüfstellung, wenn die Tastnadel 18 um 90° aus der Ruhestellung gedreht wird. Durch den Kontakt der Tastnadel 18 mit dem Objekt 22 in der Prüfstellung wird ein Widerstand von der Antriebseinrichtung 12 registriert, der von der Antriebseinrichtung 12 in ein entsprechendes Signal umgewandelt wird. Dieses Signal definiert die Soll-Position. Anschließend wird die Tastnadel mit einer beliebigen Geschwindigkeit, beispielsweise mit der ersten Geschwindigkeit v1, wieder zurück in die Ruhestellung bewegt (siehe 2c)). Aus der Ruhestellung hinaus wird die Tastnadel 18 dann mit einer zweiten Geschwindigkeit v2, die größer ist als die erste Geschwindigkeit v1, aus der Ruhestellung in eine Zwischenstellung bewegt (2d)). Die Zwischenstellung ist abhängig von der Soll-Position des Objekts 22 und kann anhand von auf der Auswerteeinheit 20 hinterlegten Algorithmen berechnet werden. Beispielsweise kann das Objekt 22 so angeordnet sein, dass die Tastnadel 18 um 90° von der Ruhestellung in die Prüfstellung gedreht werden muss. Um von der Ruhestellung in die Zwischenstellung zu gelangen, kann ein Winkel von 80° zu überwinden sein. Die übrigen 10° werden mit der geringeren ersten Geschwindigkeit v1 durchlaufen. In the teach mode, the object is brought into the desired position and disturbing external influences such as dust and air currents are eliminated as far as possible. Then the stylus holder becomes 16 using the drive device 12 based on the in 2 selected representation rotated counterclockwise, with the stylus 18 at a first speed v1 from the rest position to one for the device 10 still unknown test position (see 2 B )) is moved. The test position is defined as the stylus 18 in the area of their free end with the object 22 comes into contact, if the object is in the desired position, which is the case in the teach mode. In the example shown is the stylus 18 in the test position, if the stylus 18 is rotated 90 ° from rest. Through the contact of the stylus 18 with the object 22 in the test position, a resistance from the drive device 12 registered by the drive device 12 is converted into a corresponding signal. This signal defines the nominal position. Subsequently, the stylus is moved back to the rest position at any speed, for example at the first speed v1 (see 2c) ). From the rest position is the stylus 18 then with a second speed v2, which is greater than the first speed v1, moves from the rest position to an intermediate position ( 2d )). The intermediate position depends on the target position of the object 22 and can be based on on the evaluation unit 20 deposited algorithms are calculated. For example, the object 22 be arranged so that the stylus 18 must be rotated by 90 ° from the rest position to the test position. To get from the rest position to the intermediate position, an angle of 80 ° can be overcome. The remaining 10 ° are run through with the lower first speed v1.

Von der Zwischenstellung wird die Tastnadel 18 mit der ersten Geschwindigkeit v1 in die nun bereits bekannte Prüfstellung und anschließend mit einer beliebigen Geschwindigkeit, beispielsweise mit der zweiten Geschwindigkeit v2, wieder zurück in die Ruhestellung gefahren. Der Teach-Modus ist nun abgeschlossen. Im Betriebsmodus wird die Tastnadel 18 mit der zweiten Geschwindigkeit v2 von der Ruhestellung in die Zwischenstellung und mit der ersten Geschwindigkeit v1, die geringer ist als die zweite Geschwindigkeit v2, von der Zwischenstellung in die Prüfstellung gefahren, also genauso, wie es im Teach-Modus der Fall ist, nachdem die Prüfstellung bekannt ist. Die Schritte des Teach-Modus, die in den 2c) und 2d) dargestellt sind, werden folglich genauso auch im Betriebsmodus durchgeführt. From the intermediate position is the stylus 18 with the first speed v1 in the already known test position and then driven at an arbitrary speed, for example at the second speed v2, back to the rest position. The teach mode is now complete. In operating mode, the stylus becomes 18 with the second speed v2 from the rest position to the intermediate position and with the first speed v1, which is lower than the second speed v2, driven from the intermediate position to the test position, ie exactly as is the case in the teach mode after the Test position is known. The steps of the teach mode included in the 2c) and 2d) are therefore also performed in the same operating mode.

Wird im Betriebsmodus ein Widerstand bei 90° registriert, sagt im dargestellten Beispiel aus, dass sich das Objekt 22 in der gewünschten Position befindet. Dieses Signal wird der Auswerteeinheit 20 zugeführt („Okay-Meldung“). Alternativ kann in diesem Fall gar kein Signal generiert werden, was aber ebenfalls als „Okay-Meldung“ interpretiert wird. Sofern sich das Objekt nicht in der gewünschten Position befindet, wird ein Fehlersignal erzeugt. Dieses Fehlersignal kann rein maschinenintern sein, so dass der Benutzer nichts hiervon mitbekommt. If a resistance is registered at 90 ° in the operating mode, the example shows that the object is 22 in the desired position. This signal becomes the evaluation unit 20 supplied ("Okay message"). Alternatively, no signal can be generated in this case, but this is also interpreted as an "OK message". If the object is not in the desired position, an error signal is generated. This error signal can be purely machine-internal, so that the user does not notice anything about it.

Anschließend wird die Tastnadel 18 mit einer beliebigen Geschwindigkeit wieder zurück über die Zwischenstellung in die Ruhestellung gestellt. Um die Zeit für die Messung so gering wie möglich zu halten, wird diese Geschwindigkeit so hoch wie möglich gewählt. Subsequently, the stylus becomes 18 back to the rest position at any speed back via the intermediate position. In order to keep the time for the measurement as low as possible, this speed is chosen as high as possible.

Insbesondere dann, wenn das Werkstück und/oder das Werkzeug Spitzen aufweist, deren korrekte Positionierung geprüft werden soll, kann es durch Staub oder Späne, die sich auf der Spitze absetzen, insbesondere bei der ersten Prüfung zu Fehlermeldungen kommen, obwohl das Objekt korrekt positioniert ist. Um derartige Fehlermeldungen auf ein akzeptables Maß zu begrenzen, kann die oben beschriebene Prozedur insbesondere für den Fall erneut einmal oder mehrmals durchlaufen werden, wenn bei der ersten Prüfung eine Fehlermeldung erzeugt worden ist. Es werden ein oder mehrere weitere Signale generiert und der Auswerteeinheit 20 zugeführt. In diesem Fall sind mindestens zwei Signale erzeugt worden. Wenn das zweite oder eines der weiteren Signale bestätigen, dass sich das Objekt 22 in der gewünschten Position befindet, trifft die Auswerteeinheit 20 eine Aussage, wonach sich das Objekt 22 in der gewünschten Position befindet. Diese Aussage kann in Form einer optischen und/oder akustischen Meldung ausgegeben oder dazu verwendet werden, den Fertigungsprozess freizugeben und nicht unnötig zu stoppen. Sollte aber auch das zweite Signal oder die weiteren Signale eine Fehlermeldung enthalten, so liegt tatsächlich eine Abweichung zwischen der Ist-Position und der Soll-Position vor, die nicht auf Staub oder andere Störgrößen zurückzuführen ist. In diesem Fall wird die Fehlermeldung nicht maschinenintern gehalten, sondern so ausgegeben, dass der Benutzer auf diese Abweichung hingewiesen wird und die Position des Objekts 22 überprüfen und korrigieren kann. In particular, if the workpiece and / or the tool has tips whose correct positioning is to be checked, dust or shavings settling on the tip can cause error messages, in particular during the first test, even though the object is correctly positioned , In order to limit such error messages to an acceptable level, the procedure described above can be repeated once or more, in particular in the event that an error message has been generated during the first check. One or more additional signals are generated and the evaluation unit 20 fed. In this case, at least two signals have been generated. If the second or one of the further signals confirm that the object 22 is in the desired position, meets the evaluation 20 a statement according to which the object 22 in the desired position. This statement can be issued in the form of an optical and / or acoustic message or used to release the manufacturing process and not stop unnecessarily. If, however, the second signal or the further signals also contain an error message, then there is actually a deviation between the actual position and the nominal value. Position that is not due to dust or other disturbances. In this case, the error message is not kept internal to the machine but is output so as to alert the user to this deviation and the position of the object 22 check and correct.

Auch wenn es aufgrund der obigen Ausführungen zweckmäßig ist, sowohl im Teach-Modus als auch im Betriebsmodus dasselbe Geschwindigkeitsprofil zu verwenden, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch so betrieben werden, dass im Teach-Modus nur eine Prüfgeschwindigkeit verwendet wird, die sich von der ersten Geschwindigkeit v1 und der zweiten Geschwindigkeit v2 unterscheidet. Alternativ kann die geringere erste Geschwindigkeit v1 der Prüfgeschwindigkeit des Teach-Modus entsprechen. Although it is appropriate due to the above explanations to use the same velocity profile both in the teach mode and in the operating mode, the device according to the invention can also be operated such that in the teach mode only one test speed is used which differs from the first speed v1 and the second speed v2 is different. Alternatively, the lower first speed v1 may correspond to the test speed of the teach mode.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Vorrichtung contraption
12 12: Antriebseinrichtung driving means
14 14: Abtriebswelle output shaft
16 16: Tastnadelhalter Tastnadelhalter
18 18: Tastnadel wand
20 20: Auswerteeinheit evaluation
21 21: elektrische Leitungen electric lines
22 22: Objekt object
R R: Drehachse axis of rotation
v1 v1: erste Geschwindigkeit first speed
v2 v2: zweite Geschwindigkeit second speed

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10218315 A1 [0003]

Claims

Method for monitoring tools on machine tools and / or for mechanically scanning workpieces with a device ( 10 ), which a drive device ( 12 ) and one with the drive device ( 12 ) movable between a rest position and a predetermined test position Tastnadel ( 18 ), the method comprising the steps of: - moving the stylus ( 18 ) from the rest position to a selectable intermediate position between the rest position and the test position at a second speed (v2), and - moving the stylus ( 18 ) from the intermediate position to the test position at a first speed (v1), wherein the first speed (v1) is less than the second speed (v2).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first speed (v1) corresponds to the test speed which is in a teach mode for determining the desired position of the workpiece and / or the tool ( 22 ) has been used.

Method for monitoring tools on machine tools and / or for mechanically scanning workpieces or tools with a device ( 10 ), which a drive device ( 12 ) and one with the drive device ( 12 ) movable between a rest position and a predetermined test position Tastnadel ( 18 ), the method comprising the steps of: - moving the stylus ( 18 ) from the rest position to the test position at a first speed (v1) to define the target position of the workpiece, - moving the stylus ( 18 ) from the test position back to the rest position at any speed, - moving the stylus ( 18 ) from the rest position to an arbitrary intermediate position between the rest position and the test position at the first speed (v1), and - moving the stylus ( 18 ) from the intermediate position to the test position at a second speed (v2), wherein the second speed (v2) is greater than the first speed (v1), these steps for determining the desired position of the workpiece or of the tool ( 22 ) and the determination of the actual position of the workpiece or of the tool ( 22 ) includes the following steps: - moving the stylus ( 18 ) from the rest position to the intermediate position at the second speed (v2), and - moving the stylus ( 18 ) from the intermediate position to the test position at the first speed (v1).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 10 ) one about an axis of rotation (R) of the device ( 10 ) rotatable stylus holder ( 16 ), on which the stylus ( 18 ), and the stylus ( 18 ) between the rest position and the test position by turning the Tastnadelhalters ( 16 ) is moved.

Method according to one of the preceding claims, further comprising the following steps: - moving the stylus ( 18 ) from the rest position to the test position, - Check whether the stylus ( 18 ) the tool and / or the workpiece ( 22 ) touched in the test position or not and generating a corresponding first signal by means of the drive means ( 12 ), - moving the stylus ( 18 ) from the test position back to the rest position or an intermediate position between the rest position and the test position, - evaluation of the first signal by means of an evaluation unit ( 20 ) connected to the drive device ( 12 ) cooperates to generate a statement as to whether the tool and / or the workpiece are in the desired position or not, and optionally always or in the event that the evaluation of the first signal has revealed that the tool and / or the workpiece is not in the desired position, perform the following steps: - moving the stylus again ( 18 ) from the rest position or the intermediate position to the test position, - again checking whether the stylus ( 18 ) touches the tool and / or the workpiece in the test position or not and generating a corresponding second signal by means of the drive means ( 12 ), and - evaluating the second signal by means of the evaluation unit ( 20 ) to make a statement as to whether or not the tool and / or the workpiece are in the desired position.

A method according to claim 5, characterized in that the steps of re-checking repeated with a predetermined number and a corresponding number of further signals is generated, and the other signals are taken into account in the step of the evaluation.