DE102017213400A1 - Machine tool for automated machining of a workpiece and method for controlling such a machine tool - Google Patents

Machine tool for automated machining of a workpiece and method for controlling such a machine tool Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur automatisierten Bearbeitung eines Werkstücks (2), mit einem Bearbeitungskopf (3) sowie einer Auflagenkontrollvorrichtung (10) für Werkstücke oder Werkstückträger zur Ermittlung des Spaltmaßes zwischen dem Werkstück (2) oder Werkstückträger und einer Bezugsfläche (4) an wenigstens einem Messpunkt (11).Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in einer Steuereinheit (20) die Abweichung zwischen dem Sollspaltmaß und dem Istspaltmaß jeweils an dem wenigstens einem Messpunkt ermittelt wird, in der Steuereinheit aus den ermittelten Abweichungen von Sollspaltmaß zu Istspaltmaß die Differenz zwischen der Sollorientierung und der Istorientierung des Werkstücks (2) ermittelt wird und dass wenigstens ein dreh- und schwenkbarer Träger (5, 5a) an der Werkzeugmaschine (1) vorgesehen ist, der von der Steuereinheit (20) derart angesteuert wird, dass das Werkstück (2) relativ zum Bearbeitungskopf (3) in der Sollposition angeordnet ist.Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Werkzeugmaschine.The invention relates to a machine tool for the automated machining of a workpiece (2), comprising a machining head (3) and a bearing control device (10) for workpieces or workpiece carriers for determining the gap between the workpiece (2) or workpiece carrier and a reference surface (4) at least According to the invention, it is provided that in a control unit (20) the deviation between the nominal gap dimension and the actual gap dimension is respectively determined at the at least one measuring point, in the control unit from the determined deviations from nominal gap dimension to actual gap dimension, the difference between the desired orientation and the actual orientation of the workpiece (2) is determined and that at least one rotatable and pivotable carrier (5, 5a) is provided on the machine tool (1), which is controlled by the control unit (20) such that the workpiece (2) is arranged in the desired position relative to the machining head (3) Furthermore, the invention relates to a method for controlling such a machine tool.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur automatisierten Bearbeitung eines Werkstücks nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The invention relates to a machine tool for the automated machining of a workpiece according to the preamble of claim 1 and to a method for controlling such a machine tool according to the preamble of claim 6.

In der industriellen Fertigungstechnik nimmt der Automatisierungsgrad immer mehr zu. Eine Vielzahl von Prozessen laufen inzwischen ohne manuellen Eingriff ab. Andererseits konnte oftmals bei händischem Durchführen einzelner Arbeitsschritte auf Veränderungen situativ reagiert werden, bspw. wenn sich beim Bohren das Werkstück in seiner Lage - wenn auch nur geringfügig - verändert hat. Eine solche veränderte Position des Werkstücks kann entstehen, wenn sich ein Fremdkörper, z.B. ein durch das Bohren entstehender Span, zwischen dem Werkstück und der Auflagefläche befindet.In industrial manufacturing technology the degree of automation is increasing. Many processes now run without manual intervention. On the other hand, it has often been possible to respond to changes in the manual situation by carrying out individual work steps, for example when the workpiece has changed its position, even if only slightly, during drilling. Such a changed position of the workpiece may arise when a foreign body, e.g. a chip formed by drilling, located between the workpiece and the support surface.

Zur Überwachung von Abstandsänderungen bzw. die korrekte Lage des Werkstücks oder Werkstückträgers zu einer Bezugsfläche - der sog. Spaltabstand - sind sogenannte Auflagenkontrollvorrichtungen bekannt, bspw. aus DE102012216073A1 oder DE19608879A1 . Dabei sind in einer Auflagefläche einer Spanneinrichtung Düsen angeordnet und ein Druckmedium, bspw. Druckluft, wird zu den Austrittsdüsen geleitet. Ein der Spannvorrichtung zugeführtes Werkstück nähert sich je nach seiner Lage den Düsen an, so dass es zur Ausbildung eines Staudrucks kommt. Befindet sich allerdings ein Fremdkörper zwischen Auflagefläche und Werkstück, so bildet sich ein Spalt, der zu einem geringeren Druckwert führt. Der Staudruckwert wird erfasst und in Abhängigkeit hiervon ein Signal ausgelöst. Abgesehen von Fremdkörpern können auch Veränderungen am Werkstück selbst Ursache für eine Spaltbildung sein. Derartige Veränderungen können bspw. abweichende Maße, insbesondere durch Verzug resultierend, oder Veränderungen der Oberfläche sein.To monitor changes in distance or the correct position of the workpiece or workpiece carrier to a reference surface - the so-called. Gap distance - so-called edition control devices are known, eg. From DE102012216073A1 or DE19608879A1 , In this case, nozzles are arranged in a bearing surface of a clamping device and a pressure medium, for example. Compressed air, is passed to the outlet nozzles. Depending on its position, a workpiece fed to the clamping device approaches the nozzles, so that a dynamic pressure is formed. However, if there is a foreign body between the bearing surface and the workpiece, a gap is formed which leads to a lower pressure value. The dynamic pressure value is detected and a signal is triggered as a function of this. Apart from foreign bodies, changes to the workpiece itself can also be the cause of a gap formation. Such changes may be, for example, deviating dimensions, in particular resulting from distortion or changes in the surface.

Des Weiteren ist aus der DE102012208893A1 oder der DE102012208898A1 bekannt, mittels kalorimetrischer Strömungsmessung des Druckmediums nicht nur die korrekte Lage des Werkstücks an sich zu erfassen, sondern den tatsächlichen Abstand als Analogwert zwischen Werkstück und Bezugsfläche bzw. Auflagefläche zu messen.Furthermore, from the DE102012208893A1 or the DE102012208898A1 It is known to detect by means of calorimetric flow measurement of the printing medium not only the correct position of the workpiece per se, but to measure the actual distance as an analog value between the workpiece and the reference surface or bearing surface.

Die sich bspw. durch einen Span ergebende Erhöhung des Werkstücks hat dann unmittelbaren Einfluss auf den Ansatzpunkt des Werkzeugs, bspw. eines Bohrers. Um genau bohren zu können, müsste also die absolut exakte Auflage des Werkstücks auf der Auflagefläche sichergestellt werden. Das ist jedoch häufig praktisch nicht umsetzbar, zum einen weil es bei derartigen Arbeitsvorgängen kaum zu verhindern ist, dass kleinste Späne in diesen Bereich der Auflage geraten, und zum anderen dann jedes Mal der Fertigungsprozess unterbrochen und nach der entsprechenden Stelle gesucht werden muss.The example resulting. By a chip increasing the workpiece then has a direct influence on the starting point of the tool, eg. A drill. In order to be able to drill exactly, therefore, the absolutely exact support of the workpiece on the support surface would have to be ensured. However, this is often practically not feasible, on the one hand because it is difficult to prevent in such operations, that smallest chips fall into this area of circulation, and on the other hand then every time the manufacturing process is interrupted and must be searched for the appropriate place.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der das Werkzeug entsprechend der Lageänderung des Werkstücks im gleichen Maße nachgeführt wird.The object of the invention is to propose a device of the type mentioned, in which the tool is tracked according to the change in position of the workpiece to the same extent.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a machine tool with the features of claim 1 and by a method having the features of claim 6. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist eine Steuereinheit vorgesehen, die die Abweichung zwischen dem Sollspaltmaß und dem Istspaltmaß jeweils an wenigstens einem Messpunkt ermittelt und dann aus den ermittelten Abweichungen von Sollspaltmaß zu Istspaltmaß die Differenz zwischen der Sollorientierung und der Istorientierung des Werkstücks berechnet. Darüber hinaus umfasst die Werkzeugmaschine einen dreh- und schwenkbaren Träger, der von der Steuereinheit derart angesteuert wird, dass das Werkstück relativ zum Werkzeug, d.h. zum Bearbeitungskopf, in der Sollposition angeordnet ist.According to the invention, a control unit is provided which determines the deviation between the nominal gap dimension and the actual gap dimension at at least one measuring point and then calculates the difference between the desired orientation and the actual orientation of the workpiece from the determined deviations from nominal gap dimension to actual gap dimension. In addition, the machine tool comprises a rotatable and pivotable carrier, which is controlled by the control unit such that the workpiece relative to the tool, i. to the machining head, is arranged in the target position.

Der dreh- und schwenkbare Träger kann dabei wahlweise das Werkstück oder das Werkzeug aufnehmen. Auch ist eine Kombination von zwei dreh- und schwenkbaren Trägern denkbar, so dass jeweils ein Träger das Werkzeug und einer das Werkstück aufnimmt.The rotatable and pivotable carrier can optionally accommodate the workpiece or the tool. Also, a combination of two rotatable and pivotable carriers is conceivable, so that in each case a carrier receives the tool and a workpiece.

Das Werkzeug, d.h. der Bearbeitungskopf, ist entweder als Bearbeitungswerkzeug, bspw. in Form eines Fräsers oder Bohrers, oder als Montagewerkzeug, bspw. in Form eines Greifwerkzeugs, ausgeführt.The tool, i. the machining head, either as a machining tool, eg. In the form of a milling cutter or drill, or as an assembly tool, eg. In the form of a gripping tool executed.

Vorteilhafterweise ist die Auflagenkontrollvorrichtung so ausgeführt, dass zur Ermittlung des Spaltmaßes die Austrittsrate eines am Messpunkt austretenden Mediums bestimmt wird, wobei insbesondere die eingangs beschriebenen pneumatischen Auflagenkontrollvorrichtungen mit kalorimetrischer Strömungsmessung des Druckmediums gemeint sind. Denkbar sind aber auch Magnetisch-Induktive-Durchflussmesser, mechatronisch arbeitende Durchflussmesser oder Ultraschalldurchflussmesser. Abgesehen davon lässt sich der Analogwert des Spaltabstands auch bspw. durch einen induktiven Näherungsschalter oder durch eine radargestützte Abstandsmessung ermitteln.Advantageously, the support control device is designed so that the discharge rate of a medium emerging at the measuring point is determined to determine the gap dimension, wherein in particular the pneumatic support control devices described above with calorimetric flow measurement of the pressure medium are meant. However, magnetic-inductive flowmeters, mechatronic flowmeters or ultrasonic flowmeters are also conceivable. Apart from that, the analog value of the gap spacing can also be determined, for example, by an inductive proximity switch or by a radar-based distance measurement.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Werkzeugmaschine. Die wesentlichen Schritte bestehen darin, dass mit den zuvor genannten Mitteln zunächst die Istorientierung des Werkstücks oder des Werkstückträgers erfasst und dann die Abweichung zwischen Sollposition und Istorientierung des Werkstücks oder des Werkstückträgers ermittelt wird, wobei die Sollposition durch die Fertigungstoleranzen definiert ist. Falls die Abweichungen so groß sind, dass die Fertigungstoleranzen nicht mehr eingehalten werden können, wird die relative Lage von Werkstück zu Bearbeitungskopf soweit nachgeführt, dass die Fertigungstoleranzen eingehalten werden. Dieses Nachführen erfolgt dann in der zuvor beschriebenen Weise, indem das Werkzeug und/oder das Werkstück bzw. der Werkstückträger mit einem dreh- und schwenkbaren Träger verbunden sind, der von der Steuereinheit derart angesteuert wird, dass das Werkstück relativ zum Werkzeug, d.h. zum Bearbeitungskopf, in der Sollposition angeordnet ist. Another aspect of the invention relates to a method for controlling such a machine tool. The essential steps consist in first detecting the actual orientation of the workpiece or of the workpiece carrier with the aforementioned means and then determining the deviation between the desired position and actual orientation of the workpiece or of the workpiece carrier, the setpoint position being defined by the manufacturing tolerances. If the deviations are so great that the manufacturing tolerances can no longer be met, the relative position of workpiece to machining head is tracked so far that the manufacturing tolerances are met. This tracking is then carried out in the manner described above, by the tool and / or the workpiece or the workpiece carrier are connected to a rotatable and pivotable carrier, which is controlled by the control unit such that the workpiece relative to the tool, ie to the machining head , is arranged in the target position.

Im Ergebnis ist es mit der Erfindung möglich, Abweichungen vom Sollspaltmaß zwischen dem Werkstück und seiner Auflagefläche analog an das Werkzeugs weiterzugeben, sodass dessen Ausrichtung an die geänderte Lage des Werkstücks angepasst werden kann. Dabei sind jegliche Lageveränderungen in einem dreidimensionalen Raum denkbar. Entsprechend ist dann die Anzahl an Messpunkten bzw. -düsen anzupassen, um die genaue Lageveränderung ermitteln zu können.As a result, it is possible with the invention to pass on deviations from the nominal gap dimension between the workpiece and its bearing surface analogously to the tool, so that its orientation can be adapted to the changed position of the workpiece. Any changes in position in a three-dimensional space are conceivable. Accordingly, then the number of measuring points or nozzles to adjust to determine the exact change in position can.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments with reference to the drawing.

1 zeigt schematisch eine Werkzeugmaschine 1 mit einem Werkstück 2 - bzw. einen das Werkstück aufnehmenden Werkstückträger 2, was im Sinne der Erfindung mit umfasst sein soll -, das auf einem Träger 5a mit einer Bezugsfläche 4 aufliegt. Die korrekte Auflage des Werkstücks 2 auf der Bezugsfläche 4 wird über Messdüsen 11 einer Auflagekontrollvorrichtung 10 erfasst. Die Bezugsfläche 4 wird dabei durch die Luftaustrittöffnungen der Messdüsen 11 gebildet, welche entweder bündig mit der Oberfläche des Trägers 5a abschließen oder auch gegenüber der Oberfläche des Trägers 5a zur Ausbildung eines Leckagespalts leicht erhaben sein können. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Messdüsen 11 gezeigt, so dass die exakte Lage des Werkstücks im Raum ermittelt werden kann. Dabei sind die beiden äußeren Messdüsen 11 jeweils an den vorderen Ecken des Werkstücks 2 angeordnet, während die mittlere Messdüse 11 perspektivisch nach hinten versetzt angeordnet und damit für die Erfassung der hinteren Auflagefläche bzw. -kante des Werkstücks 2 vorgesehen ist. 1 schematically shows a machine tool 1 with a workpiece 2 - or a workpiece receiving the workpiece carrier 2 what should be included within the meaning of the invention - which on a support 5a with a reference surface 4 rests. The correct support of the workpiece 2 on the reference surface 4 is via measuring nozzles 11 a circulation control device 10 detected. The reference surface 4 is thereby through the air outlet openings of the measuring nozzles 11 formed, which are either flush with the surface of the carrier 5a or against the surface of the carrier 5a may be slightly raised to form a leakage gap. In the embodiment shown are three measuring nozzles 11 shown so that the exact position of the workpiece in space can be determined. Here are the two outer measuring nozzles 11 each at the front corners of the workpiece 2 arranged while the middle measuring nozzle 11 arranged offset in perspective to the rear and thus for the detection of the rear support surface or edge of the workpiece 2 is provided.

Die Auflagekontrollvorrichtung 10 funktioniert im Wesentlichen so, dass über eine Pumpe 13 Druckluft zur Verfügung gestellt wird, welche den Messdüsen 11 zugeführt wird. Zwischen der Pumpe 13 und den Messdüsen 11 ist jeweils ein Durchflussmessgerät 12 angeordnet, welches die Luftmenge misst, die den Messdüsen 11 zugeführt wird und dann über die Luftaustrittöffnungen entweicht. Die gemessene Luftmenge ist dann ein unmittelbares Maß für den Abstand zwischen den Luftaustrittöffnungen der jeweiligen Messdüse 11 und dem entsprechenden Auflagepunkt des Werkstücks 2, d.h. das Spaltmaß bzw. den Spaltabstand. Als Durchflussmessgeräte eigenen sich insbesondere Messgeräte, die nach dem kalorimetrischen Prinzip arbeiten. Denkbar sind aber auch Magnetisch-Induktive-Durchflussmesser, mechatronisch arbeitende Durchflussmesser oder Ultraschalldurchflussmesser. Der gemessene Luftdurchfluss wird als Analogwert an eine Steuerung 20 weitergegeben, wo die Messdaten der einzelnen Durchflussmessgeräte verarbeitet werden.The overlay control device 10 Essentially, that works through a pump 13 Compressed air is made available to the measuring nozzles 11 is supplied. Between the pump 13 and the measuring nozzles 11 is each a flowmeter 12 arranged, which measures the amount of air that the measuring nozzles 11 is supplied and then escapes through the air outlet openings. The measured amount of air is then a direct measure of the distance between the air outlet openings of the respective measuring nozzle 11 and the corresponding contact point of the workpiece 2 , ie the gap or the gap distance. Particularly suitable as flowmeters are measuring devices that operate on the calorimetric principle. However, magnetic-inductive flowmeters, mechatronic flowmeters or ultrasonic flowmeters are also conceivable. The measured air flow is sent as analog value to a controller 20 where the measurement data of the individual flowmeters are processed.

Aus der WO 2012/160204 A1 ist eine solche analoge Abstandsmessung mittels Durchfluss- bzw. Strömungsmessgeräten beschrieben, auf die hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird. Demgemäß weisen die Messkanäle der Durchflussmessgeräte 12 keine Blendeneinrichtung, sondern einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt auf. Um eine Druckschwankung im Versorgungsdruck zu erkennen, ist für diesen Zweck in den Durchflussmessgeräten 12 jeweils ein Drucksensor vorgesehen. Eine Druckänderung in den Versorgungsleitungen würde unmittelbaren Einfluss auf die gemessene Strömung haben, obwohl der Spaltabstand und die verwendete Düse gleich geblieben sind. Mit Hilfe des jeweils gemessenen Drucks lässt sich der gemessene Durchfluss druckkompensieren und damit die Ursache für die Änderung des Strömungswertes eliminieren, indem alle Durchflusswerte auf ein Druckniveau kompensiert und damit miteinander vergleichbar sind.From the WO 2012/160204 A1 Such an analog distance measurement by means of flow or flow measuring devices is described, to which reference is hereby fully made. Accordingly, the measuring channels of the flow meters 12 no aperture device, but a substantially constant cross section. To detect a pressure fluctuation in the supply pressure is for this purpose in the flowmeters 12 each provided a pressure sensor. A pressure change in the supply lines would have a direct influence on the measured flow, although the gap distance and the nozzle used remained the same. With the help of the respectively measured pressure, the measured flow can be pressure-compensated, thus eliminating the cause of the change in the flow value by compensating all flow values for a pressure level and being comparable with one another.

Des Weiteren umfasst die Werkzeugmaschine 1 ein Werkzeug 3 bzw. Bearbeitungskopf, welches vorliegend als Bohrer dargestellt ist. Das Werkzeug 3 wird von einem zweiten Träger 5 aufgenommen, wodurch ermöglicht wird, dass sich das Werkzeug 3 relativ zum Werkstück 2 verdrehen und schwenken kann. D.h. es lässt sich gegenüber einer vorherigen Position in der Höhe verstellen, aber auch im horizontalen und vertikalen Anstellwinkel. Die beiden Pfeile sollen diese Verdreh- und Schwenkbarkeit verdeutlichen.Furthermore, the machine tool includes 1 a tool 3 or machining head, which is shown here as a drill. The tool 3 is from a second carrier 5 recorded, which allows the tool 3 relative to the workpiece 2 can twist and turn. This means that it can be adjusted in height compared to a previous position, but also in the horizontal and vertical angle of attack. The two arrows should clarify this twisting and swiveling.

In einer stark schematisierten Weise ist durch die Schraffierung und gestrichelte Kontur eine Positionsänderung des Werkstücks 2 deutlich gemacht worden. Wenn sich jetzt das Spaltmaß an dem rechten vorderen Messpunkt 11 bspw. auf 0,07 mm, erhöht sich um diesen Betrag das Istspaltmaß. Entsprechend wird sich das Istspaltmaß an der mittleren Messdüse 11 ändern. Die Veränderungen können durch Fremdkörper hervorgerufen werden, wie z.B. einen Span.In a highly schematized way, hatching and dashed contour change the position of the workpiece 2 made clear. If now the gap at the right front measuring point 11 for example, to 0.07 mm, increases by this amount the Istspaltmaß. Accordingly, the Istspaltmaß at the middle measuring nozzle 11 to change. The changes can be caused by foreign bodies, such as a chip.

Über das zuvor beschrieben Auflagekontrollverfahren werden diese Abstände durch sich ändernde Luftaustrittsmengen an den Messdüsen 11 ermittelt. Die drei Analogmesswerte werden an die Steuereinheit 20 übergeben, in der aus dem jeweiligen Vergleich von Sollspaltmaß zu Istspaltmaß die Differenz zwischen der Sollorientierung und der Istorientierung des Werkstücks 2 insgesamt ermittelt wird. Entsprechend dieser Werte wird nun eine Korrektur der räumlichen Ausrichtung bzw. Orientierung des Bohrwerkzeugs 3 vorgenommen. Die geänderte Orientierung des Werkzeugs 3 ist ebenfalls durch die Schraffierung sowie gestrichelte Kontur dargestellt.By means of the previously described overlay control method, these distances become due to changing air outlet quantities at the measuring nozzles 11 determined. The three analog readings are sent to the control unit 20 in which the difference between the desired orientation and the actual orientation of the workpiece from the respective comparison of the desired gap dimension to Istspaltmaß 2 total is determined. Corresponding to these values, a correction of the spatial orientation or orientation of the drilling tool now becomes 3 performed. The changed orientation of the tool 3 is also represented by hatching and dashed outline.

Im Ergebnis, so soll es 1 andeuten, wird trotz der Lageänderung des Werkstücks 2 das Bohrwerkzeug 3 ein - aus Sicht des Werkstücks 2 - absolut horizontal ausgerichtetes Loch in das Werkstück 2 bohren, so, als ob es diese Lageveränderung nicht geben würde.As a result, it should 1 indicate, despite the change in position of the workpiece 2 the drilling tool 3 on - from the perspective of the workpiece 2 - Absolutely horizontally aligned hole in the workpiece 2 boring, as if there was no such change.

Alternativ zur Beweglichkeit des Werkzeugs 3 könnte natürlich auch der Träger 5a des Werkstücks 2 beweglich sein und die durch einen Fremdkörper hervorgerufene Lageveränderung des Werkstücks 2 ausgleichen. Denkbar ist auch eine Kombination von beidem, d.h. dass sowohl der Träger 5 des Werkzeugs 3 als auch der Träger 5a des Werkstücks 2 dreh- und/oder schwenkbar sind.Alternative to the mobility of the tool 3 could of course also the carrier 5a of the workpiece 2 be movable and caused by a foreign body change in position of the workpiece 2 compensate. Also conceivable is a combination of both, ie that both the wearer 5 of the tool 3 as well as the carrier 5a of the workpiece 2 are rotatable and / or pivotable.

Neben der Verwendung als Bearbeitungswerkzeug kann die Erfindung auch bei einem Montagewerkzeug, bspw. eines Greifwerkzeugs, angewendet werden. Als eine mögliche Anwendung wäre das Einführen eines länglichen Gegenstands in ein Loch oder eine Durchbohrung zu nennen.In addition to use as a machining tool, the invention can also be applied to an assembly tool, for example a gripping tool. One possible application would be to insert an elongate object into a hole or through-hole.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Werkzeugmaschinemachine tool
22
Werkstückworkpiece
33
Bearbeitungskopfprocessing head
44
Bezugsflächereference surface
55
Träger für WerkzeugCarrier for tools
1010
AuflagenkontrollvorrichtungSupport control device
1111
Messpunktmeasuring point
1212
DurchflussmessgerätFlowmeter
1313
Pumpepump
2020
Steuereinheitcontrol unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012216073 A1 [0003]DE 102012216073 A1 [0003]
  • DE 19608879 A1 [0003]DE 19608879 A1 [0003]
  • DE 102012208893 A1 [0004]DE 102012208893 A1 [0004]
  • DE 102012208898 A1 [0004]DE 102012208898 A1 [0004]
  • WO 2012/160204 A1 [0017]WO 2012/160204 A1 [0017]

Claims (6)

Werkzeugmaschine zur automatisierten Bearbeitung eines Werkstücks (2), mit einem Bearbeitungskopf (3) sowie einer Auflagenkontrollvorrichtung (10) für Werkstücke oder Werkstückträger zur Ermittlung des Spaltmaßes zwischen dem Werkstück (2) oder Werkstückträger und einer Bezugsfläche (4) an wenigstens einem Messpunkt (11), dadurch gekennzeichnet, dass in einer Steuereinheit (20) die Abweichung zwischen dem Sollspaltmaß und dem Istspaltmaß jeweils an dem wenigstens einem Messpunkt ermittelt wird, in der Steuereinheit (20) aus den ermittelten Abweichungen von Sollspaltmaß zu Istspaltmaß die Differenz zwischen der Sollorientierung und der Istorientierung des Werkstücks (2) ermittelt wird und dass wenigstens ein dreh- und schwenkbarer Träger (5, 5a) an der Werkzeugmaschine (1) vorgesehen ist, der von der Steuereinheit (20) derart angesteuert wird, dass das Werkstück (2) relativ zum Bearbeitungskopf (3) in der Sollposition angeordnet ist.Machine tool for the automated machining of a workpiece (2), comprising a machining head (3) and a bearing control device (10) for workpieces or workpiece carriers for determining the gap between the workpiece (2) or workpiece carrier and a reference surface (4) at at least one measuring point (11 ), characterized in that in a control unit (20) the deviation between the desired gap dimension and the Istspaltmaß is determined in each case at the at least one measurement point, in the control unit (20) from the determined deviations from the desired gap dimension to Istspaltmaß the difference between the desired orientation and the Istorientierung of the workpiece (2) is determined and that at least one rotatable and pivotable carrier (5, 5a) is provided on the machine tool (1), which is controlled by the control unit (20) such that the workpiece (2) relative to Processing head (3) is arranged in the desired position. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Träger (5, 5a) den Bearbeitungskopf oder das Werkstück aufnimmt.Machine tool after Claim 1 , characterized in that the at least one carrier (5, 5a) receives the machining head or the workpiece. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Träger (5, 5a) vorgesehen sind, wobei ein erster Träger (5) den Bearbeitungskopf aufnimmt und ein zweiter Träger (5a) das Werkstück (2) aufnimmt.Machine tool after Claim 1 , characterized in that two carriers (5, 5a) are provided, wherein a first carrier (5) receives the processing head and a second carrier (5a) receives the workpiece (2). Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungskopf (3) als Bearbeitungswerkzeug, insbesondere in Form eines Fräsers oder Bohrers, oder als Montagewerkzeug, insbesondere in Form eines Greifwerkzeugs, ausgeführt ist.Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the machining head (3) as a machining tool, in particular in the form of a milling cutter or drill, or as an assembly tool, in particular in the form of a gripping tool is executed. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Spaltmaßes die Austrittsrate eines am Messpunkt (11) austretenden Mediums bestimmt wird.Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge rate of a medium emerging at the measuring point (11) is determined in order to determine the gap dimension. Verfahren zur Steuerung einer Werkzeugmaschine, die zur automatisierten Bearbeitung eines Werkstücks (2) mit einem Bearbeitungskopf (3) dient, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für eine fehlerfreie Bearbeitung des Werkstücks (2) die relative Lage von Werkstück (2) zu Bearbeitungskopf (3) während der Bearbeitung innerhalb vorgegebener Fertigungstoleranzen liegen muss, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a. Erfassen der Istorientierung des Werkstücks (2) oder des Werkstückträgers b. Ermitteln der Abweichung zwischen Sollposition und Istorientierung des Werkstücks (2) oder des Werkstückträgers, wobei die Sollposition durch die Fertigungstoleranzen definiert ist c. Falls die Abweichungen so groß sind, dass die Fertigungstoleranzen nicht mehr eingehalten werden können, wird die relative Lage von Werkstück (2) zu Bearbeitungskopf (3) soweit nachgeführt, dass die Fertigungstoleranzen eingehalten werden.Method for controlling a machine tool which is used for automated machining of a workpiece (2) with a machining head (3) according to one of the preceding claims, wherein for error-free machining of the workpiece (2) the relative position of workpiece (2) to machining head (2) 3) during processing must be within specified manufacturing tolerances, characterized by the following process steps: a. Detecting the actual orientation of the workpiece (2) or the workpiece carrier b. Determining the deviation between the desired position and actual orientation of the workpiece (2) or the workpiece carrier, wherein the target position is defined by the manufacturing tolerances c. If the deviations are so great that the manufacturing tolerances can no longer be met, the relative position of the workpiece (2) to the machining head (3) is tracked so far that the manufacturing tolerances are met.
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