DE102022128088A1 - Kalibrierungsverfahren einer Lichtschrankenanordnung - Google Patents

Kalibrierungsverfahren einer Lichtschrankenanordnung Download PDF

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Marcel Kober
Christoph Preisser
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Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Abstract

Bei einem Verfahren zum Kalibrieren einer Lichtschrankenanordnung (52) mit einer entlang einer ersten Achse (60) relativ zu einem Referenzbauteil (42) mit zwei gegeneinander geneigten Referenzkonturen (44a, 44b) verfahrbaren Lichtschranke (22), wird in einem ersten Betriebszustand und in einem zweiten Betriebszustand der Lichtschrankenanordnung (52) die Lichtschranke (22) entlang der ersten Achse (60) relativ zu dem Referenzbauteil (42) mit zwei gegeneinander geneigten Referenzkonturen (44a, 44b) verfahren, wobei jeweils wenigstens ein erster und ein zweiter Schaltpunkt (SP1(I), SP1(II), SP2(I), SP2(II)) der Lichtschranke (22) an der ersten und der zweiten Referenzkontur (44a, 44b) erfasst werden, und wobei- zur Kompensation einer Zustandsänderung der Lichtschrankenanordnung (52) in Richtung der ersten Achse (60) die ersten Schaltpunkte (SP1(I), SP1(II)) im ersten und zweiten Betriebszustand ausgewertet werden und- zur Kompensation einer Zustandsänderung der Lichtschrankenanordnung (52) in Richtung einer zweiten Achse (62) die ersten Schaltpunkte (SP1(I), SP1(II)) im ersten und zweiten Betriebszustand und die zweiten Schaltpunkte (SP2(I), SP2(II)) im ersten und zweiten Betriebszustand ausgewertet werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine besonders zeitsparende und zuverlässige Kalibrierung der Lichtschrankenanordnung (52) durchgeführt werden.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren einer Lichtschrankenanordnung mit einer entlang einer ersten Achse verfahrbaren Lichtschranke. Die Erfindung betrifft ferner eine Blechbearbeitungsmaschine zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
  • Verfahren zum Kalibrieren von Lichtschrankenanordnungen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
  • In der DE 10 2009 005 495 A1 ist ein Verfahren zu einer Rekalibrierung eines Manipulatorystems mit einem Roboter auf einem Fahrwagen zum Zwecke einer Kompensation eines Temperaturdrifts offenbart, wobei der Roboter als ein Knickarm-Roboter mit Gelenkwinkeln ausgebildet ist. Für verschiedene Gelenkwinkel werden verschiedenen Positionen eines Sensors relativ zu einer Kalibrierkugel erfasst, wobei die Positionen des Sensors durch die Gelenkwinkel bestimmt werden. Nach dem Temperaturdrift werden wiederum die Positionen des Sensors und damit die Stellungen des Roboters relativ zu der Kalibrierkugel bestimmt. Mit den derart bestimmten Stellungen des Roboters und einer Referenzposition der Kalibrierkugel bezogen auf ein Basiskoordinatensystem des Roboters kann die Kinematik des Roboters einschließlich temperaturbedingter Abweichungen von einer Referenzkonfiguration des Roboters beschrieben werden.
  • Bei Temperaturänderungen von Lichtschrankenanordnungen mit einer Lichtschranke und einem zu bearbeitenden Werkstück verändert sich typischerweise durch einen Wärmedrift die Position der Lichtschranke relativ zu dem Werkstück, insbesondere die Position eines Sensors der Lichtschranke relativ zu dem Werkstück. Diese Positionsänderung hat eine negative Auswirkung auf die Genauigkeit von Prozessen, in denen Positionsbestimmungen durch die Lichtschrankenanordnung zur Anwendung kommen, wie etwa bei dem Einlegen und dem Ausmessen von Blechen bei Blechbearbeitungsverfahren, wie Stanz- und/oder Schneideverfahren.
  • Zu einer erneuten Kalibrierung einer Lichtschrankenanordnung nach einer solchen Temperaturänderung kann ein Einlernvorgang der Lichtschranke vorgenommen werden (auch als „teachen“ bezeichnet), bei welchem ein Schaltpunkt einer Lichtschranke anhand eines Testobjekts und eines Hintergrundobjekts manuell eingestellt wird.
  • Derartige Verfahren sind aber vergleichsweise aufwendig. In einigen Fällen ist die Lichtschranke in einem eingebauten Zustand nicht oder nur schwer zugänglich, wodurch Einlernvorgänge, die auf einer manuellen Bedienung der Lichtschranke basieren, erschwert werden. Ferner können Messfehler dadurch auftreten, dass in einer Umgebung, in der ein Einlernvorgang vorgenommen wird, andere Bedingungen vorliegen, als in der eigentlichen Lichtschrankenanordnung. Dies betrifft zum Beispiel abweichende Temperaturen oder ein unterschiedliches Reflexions- und Absorptionsverhalten der Messsignale in der jeweiligen Umgebung durch unterschiedlich reflektierende Oberflächen oder verschiedene Partikel in der Luft. Das Berücksichtigen solch möglicher Messfehler setzt Erfahrung im Umgang mit Lichtschranken voraus.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein zeitsparendes und zuverlässiges Kalibrieren einer Lichtschrankenanordnung nach einer Änderung des Betriebszustandes der Lichtschrankenanordnung zu ermöglichen.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Blechbearbeitungsmaschine gemäß Anspruch 11 gelöst. In den jeweiligen Unteransprüchen und der Beschreibung sind vorteilhafte Varianten bzw. Ausführungsformen angegeben.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem ersten Betriebszustand und in einem zweiten Betriebszustand der Lichtschrankenanordnung die Lichtschranke entlang der ersten Achse relativ zu einem Referenzbauteil mit zwei gegeneinander geneigten Referenzkonturen verfahren, wobei jeweils wenigstens ein erster und ein zweiter Schaltpunkt der Lichtschranke an der ersten und der zweiten Referenzkontur erfasst werden, und wobei
    • - zur Kompensation einer Zustandsänderung der Lichtschrankenanordnung in Richtung der ersten Achse die ersten Schaltpunkte im ersten und zweiten Betriebszustand ausgewertet werden und
    • - zur Kompensation einer Zustandsänderung der Lichtschrankenanordnung in Richtung einer zweiten Achse die ersten Schaltpunkte im ersten und zweiten Betriebszustand und die zweiten Schaltpunkte im ersten und zweiten Betriebszustand ausgewertet werden.
  • Das Kalibrieren der Lichtschranke erfolgt vorteilhaft im Rahmen einer einfachen Referenzfahrt der Lichtschranke. Dadurch wird ein separater aufwändiger Einlernvorgang der Lichtschranke vermieden. Dabei werden auch Fehler vermieden, die sich durch unterschiedliche Reflexions- und Absorptionsverhalten der Messsignale in einem Einlernvorgang im Vergleich zu Messvorgängen in der eigentlichen Lichtschrankenanordnung und unter den eigentlichen Einsatzbedingungen der Lichtschrankenanordnung ergeben. Weiterhin kann die Lichtschranke für die Kalibrierung unverändert in ihrem eingebauten Zustand verbleiben, ein Zugang zur manuellen Bedienung ist nicht notwendig.
  • Die Veränderung der Position einer Lichtschranke, insbesondere eines Sensors der Lichtschranke, relativ zu einem zu bearbeitenden Werkstück kann typischerweise durch eine Erwärmung der Lichtschranke oder eine Erwärmung von weiteren Elementen der Lichtschrankenanordnung erfolgen, die die Lichtschranke und das betreffende Werkstück verbinden. Insbesondere erfährt die Lichtschranke die gleiche relative Verschiebung zu dem Werkstück wie zu dem Referenzbauteil.
  • Das Verfahren der Lichtschranke relativ zu dem Referenzbauteil kann insbesondere auf drei Arten erfolgen. Erstens kann nur die Lichtschranke verfahren werden und das Referenzbauteil an einer festen Position verbleiben. Zweitens kann nur das Referenzbauteil verfahren werden und die Lichtschranke an einer festen Position verbleiben. Drittens können die Lichtschranke und das Referenzbauteil beide verfahren werden, wobei die Lichtschranke und das Referenzbauteil in entgegengesetzte Richtungen oder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in die gleiche Richtung bewegt werden können.
  • Die Lichtschranke weist grundsätzlich eine Lichtstrahlquelle und einen Sensor auf. Der Sensor ist vorzugsweise bei der Lichtstrahlquelle angeordnet; ein von der Lichtstrahlquelle ausgesandter Lichtstrahl kann von einem zu detektierenden Teil oder einem Reflektor der Lichtschrankenanordnung zu dem Sensor reflektiert werden. Alternativ kann der Sensor von der Lichtstrahlquelle beabstandet im Strahlengang des von der Lichtstrahlquelle ausgesandten Lichtstrahls angeordnet sein.
  • Die zweite Achse verläuft typischerweise orthogonal zur ersten Achse. In Richtung der zweiten Achse wird die Lichtschranke zum Kalibrieren grundsätzlich nicht bewegt.
  • Die Schaltpunkte beschreiben die Positionen der Lichtschranke entlang der ersten Achse, bei welchen die Referenzkonturen eine Signaländerung am Sensor der Lichtschranke bewirken.
  • Die Referenzkonturen können durch Kanten am Referenzbauteil gebildet sein. Das Referenzbauteil kann ein Blechteil sein.
  • Das Verfahren geht davon aus, dass die Lichtschrankenanordnung im ersten Betriebszustand vorkalibriert wurde. Im zweiten Betriebszustand erfolgt keine erneute Kalibrierung. Vielmehr wird ein Versatz zwischen den Schaltpunkten ermittelt und auf eine hinterlegte Vorschrift angewandt, die eine Position der Lichtschranke entlang der ersten Achse mit einer Position des Referenzbauteils verknüpft.
  • Zur Kompensation der Zustandsänderung in Richtung der ersten Achse werden die zweiten Schaltpunkte typischerweise nicht herangezogen.
  • Um die Zustandsänderung in Richtung der zweiten Achse zu kompensieren, werden neben den ersten auch die zweiten Schaltpunkte herangezogen. Die Erfindung macht sich zu Nutze, dass sich die zweiten Schaltpunkte bei einer Zustandsänderung der Lichtschrankenanordnung in anderer Weise verändern als die ersten Schaltpunkte. Da die Ausrichtung der Referenzkonturen zueinander bekannt ist, kann aus den Veränderungen der ersten und zweiten Schaltpunkte bei einer Bewegung der Lichtschranke entlang der ersten Achse auf die Zustandsänderung in Richtung der zweiten Achse geschlossen und diese entsprechend kompensiert werden. Die Durchführung des Verfahrens wird daher erheblich vereinfacht und beschleunigt, da für eine zweiachsige Kalibrierung nur eine einachsige Bewegung erforderlich ist.
  • Bevorzugte Varianten der Erfindung
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur der Lichtschrankenanordnung im zweiten Betriebszustand höher ist als im ersten Betriebszustand. Die unterschiedlichen Temperaturen ergeben sich zum Beispiel durch eine Erwärmung der Lichtschrankenanordnung im Rahmen der Bearbeitung von Werkstücken, etwa eines Bleches. Die damit einhergehende Ausdehnung bzw. Kontraktion von Elementen der Lichtschrankenanordnung führt zu einer Verschiebung der Lichtschranke relativ zu dem zu bearbeitenden Werkstück. Vorteilhaft kann die Lichtschranke nach oder während der Erwärmung der Lichtschrankenanordnung unmittelbar verfahren werden, um eine relative Positionsverschiebung zu dem Referenzbauteil und damit zu dem Werkstück infolge der Temperaturveränderung zu ermitteln. Es sind keine zeitaufwändigen Maßnahmen notwendig, etwa ein erneutes Einlernen der Lichtschranke nach einer Temperaturveränderung der Lichtschrankenanordnung. Dadurch wird im Vergleich zu solchen Einlernvorgängen Zeit eingespart.
  • Bevorzugt ist eine Variante des Verfahrens, bei der die erste Referenzkontur durch eine senkrecht zur ersten Achse verlaufende erste Kante am Referenzbauteil gebildet ist, und die zweite Referenzkontur durch eine zweite Kante gebildet ist, die unter einem Winkel von wenigstens 20°, vorzugsweise wenigstens 30°, und höchstens 70°, vorzugsweise höchstens 60° zur ersten Achse verläuft. Bevorzugt verläuft die zweite Kante unter einem Winkel von 45° zur ersten Achse und zur ersten Kante. Die beiden Referenzkonturen sind in dem gleichen Bauteil ausgebildet, wodurch die Referenzkonturen nahe beieinander angeordnet werden können. Die Lichtschranke muss im Rahmen des Verfahrens nur kurze Strecken zurücklegen. Dadurch wird ein zeitsparender Ablauf der Kalibrierung der Lichtschrankenanordnung ermöglicht. Außerdem liefert diese Anordnung der Referenzkonturen einen Beitrag zu einer kompakten Ausgestaltung der Lichtschrankenanordnung. Da die erste Referenzkontur senkrecht zur ersten Achse verläuft, werden an der ersten Referenzkontur nur Zustandsänderungen in Richtung der ersten Achse erfasst. Dies vereinfacht die Kalibrierung anhand der ermittelten Veränderungen der Schaltpunkte. Die zweite Referenzkontur ist in einem Winkel zu der ersten Achse ausgerichtet. Dadurch verschiebt sich der Abstand zwischen der zweiten Referenzkontur und der Lichtschranke bei einer relativen Verschiebung der Lichtschranke zu dem Referenzobjekt senkrecht zu der ersten Achse auch in Richtung der ersten Achse. Die relative Verschiebung der Lichtschranke zu dem Referenzobjekt senkrecht zu der ersten Achse kann daher vorteilhaft bei einem Verfahren der Lichtschranke in Richtung der ersten Achse auch erfasst und entsprechend kompensiert werden.
  • Die Referenzkonturen begrenzen bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens Ausnehmungen an dem Referenzbauteil. Dadurch sind die Referenzkonturen auf materialsparende Weise an dem Referenzbauteil ausgebildet. Darüber hinaus wird auf zuverlässige Weise ein Erfassen der Referenzkonturen dadurch ermöglicht, dass ein Lichtsignal der Lichtschranke beim Durchstrahlen der Ausnehmungen andere Reflexionseigenschaften aufweist als beim Bestrahlen der Oberflächen des Referenzbauteils. Die Reflexionseigenschaften des Lichtsignals beim Durchstrahlen der Ausnehmungen hängen dabei typischerweise von den optischen Eigenschaften einer Oberfläche ab, auf der sich das Referenzbauteil befindet. Die Ausnehmungen sind zum Beispiel als Rechtecke ausgestaltet.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass
    • - die Kompensation der Zustandsänderung in Richtung der ersten Achse anhand einer ersten Abweichung des ersten Schaltpunkts im zweiten Betriebszustand vom ersten Schaltpunkt im ersten Betriebszustand erfolgt und
    • - zur Kompensation der Zustandsänderung in Richtung der zweiten Achse neben der ersten Abweichung auch eine zweite Abweichung des zweiten Schaltpunkts im zweiten Betriebszustand vom zweiten Schaltpunkt im ersten Betriebszustand verwendet wird.
  • Vorteilhaft kann das Kalibrieren der Lichtschrankenanordnung in Richtung der ersten Achse unter Bestimmung der ersten Abweichung zuverlässig und mit wenigen Signalauswertungen erfolgen. Diese erste Abweichung in Richtung der ersten Achse geht auch unmittelbar in die Bestimmung der relativen Verschiebung von Schaltpunkten senkrecht zu der ersten Achse ein, wodurch sich die Bestimmung dieser relativen Verschiebung vereinfacht. Zum Kalibrieren in Richtung der zweiten Achse wird zusätzlich die einfach bestimmbare Abweichung der zweiten Schaltpunkte herangezogen. Dadurch wird ein einfaches Kalibrieren der Lichtschrankenanordnung nicht nur in einer Verfahrrichtung der Lichtschranke, sondern in einer Bearbeitungsebene ermöglicht, in der beispielsweise ein Werkstück bearbeitet wird. Es versteht sich, dass bei der Durchführung des Verfahrens die Abweichungen der ersten und zweiten Schaltpunkte in unterschiedlichen mathematisch äquivalenten Formen verrechnet werden können. Die Erfindung macht sich insofern zu Nutze, dass die vier Schaltpunkte eine Kalibrierung in Richtung der ersten und zweiten Achse ermöglichen, wobei eine Bewegung der Lichtschranke nur entlang der ersten Achse erfolgt.
  • Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltpunkte im zweiten Betriebszustand mehrfach ermittelt werden, und jeweils die zuletzt ermittelten Schaltpunkte zur Kompensation verwendet werden. Typischerweise erfolgt eine erneute Ermittlung der Schaltpunkte im zweiten Betriebszustand, wenn eine gewisse Zeit vergangen ist und/oder sich eine Temperatur der Lichtschrankenanordnung geändert hat. Zuvor ermittelte Schaltpunkte bzw. Korrekturen für die Kalibrierung können überschrieben werden.
  • Die Schaltpunkte im ersten Betriebszustand müssen in der Regel nur einmal nach der Inbetriebnahme bzw. nach Veränderungen an der Lichtschrankenanordnung ermittelt werden.
  • Vorteilhaft kann im Rahmen dieser Verfahrensvariante bei einer kontinuierlichen Veränderung von Betriebsparametern der Lichtschrankenanordnung (z.B. der Temperatur bei einer Abkühlung oder Erwärmung der Lichtschrankenanordnung) eine Kalibrierung der Lichtschrankenanordnung zu angepassten Zeitpunkten durchgeführt werden, um eine engmaschige Überwachung des Veränderungsprozesses zu gewährleisten. Messfehler durch die Veränderung der Betriebsparameter oder unerwünscht große Verschiebungen der Lichtschranke relativ zu dem zu bearbeitenden Werkstück bei hohen Temperaturschwankungen können so vermieden werden. Durch die Verwendung der jeweils zuletzt ermittelten Schaltpunkte zur Kompensation der Zustandsänderung wird dabei vorteilhaft ein hoher Datenaufwand vermieden.
  • Das Erfassen der Schaltpunkte erfolgt im Rahmen einer bevorzugten Variante des Verfahrens stets bei einer Bewegung der Lichtschrankenanordnung in derselben Richtung entlang der ersten Achse. Dies erhöht die Präzision bei der Bestimmung der Schaltpunkte. Eventuelle Messabweichungen, die bei Bewegungen in unterschiedlichen Richtungen auftreten können, oder ein allfälliges Umkehrspiel der ersten Achse werden vermieden.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschrankenanordnung Teil einer Blechbearbeitungsmaschine ist. Vorteilhaft kann die Lichtschranke bei einer Erwärmung der Blechbearbeitungsmaschine mit wenigen Schritten und zuverlässig neu kalibriert werden, ohne dass mit der Lichtschranke ein gesonderter Einlernvorgang durchgeführt werden muss. Im Rahmen der Kalibrierung der Lichtschrankenanordnung kann die Position eines Sensors der Lichtschranke in einem Maschinenkoordinatensystem erfasst werden, insbesondere auch bei der oben genannten Vorkalibrierung der Lichtschrankenanordnung.
  • Die Lichtschrankenanordnung kann als Beladesensor eingesetzt werden. Die erste und die zweite Achse verlaufen vorzugsweise parallel zu Arbeitsachsen der Blechbearbeitungsmaschine.
  • Eine Weiterentwicklung der vorgenannten Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Blechbearbeitungsmaschine eine Stanzmaschine, eine Laserschneidmaschine oder eine kombinierte Stanz-Laserschneid-Maschine ist. Die Bearbeitungsvorgänge von Werkstücken sind bei diesen Bearbeitungsmaschinen mit vergleichsweise hohen Temperaturen verbunden. Dadurch sind vor und während der Bearbeitungsvorgänge vergleichsweise häufig Kalibrierungen der Lichtschranke erforderlich, die durch das erfindungsgemäße Verfahren in der Summe sehr zeitsparend erfolgen können.
  • Eine Variante der beiden vorgenannten Ausgestaltungen des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzbauteil unterhalb einer Bearbeitungsebene der Blechbearbeitungsmaschine angeordnet ist. Vorteilhaft kann ein Werkstück, zum Beispiel ein zu bearbeitendes Blech, in der Bearbeitungsebene angeordnet werden, wobei die Lichtschranke typischerweise oberhalb der Bearbeitungsebene verfahren wird. Das Referenzbauteil stört daher weder beim Beladen der Blechbearbeitungsmaschine noch bei der Bearbeitung des Werkstücks.
  • Erfindungsgemäße Blechbearbeitungsmaschine
  • Die erfindungsgemäße Blechbearbeitungsmaschine weist
    • - einen Bearbeitungskopf,
    • - eine Lichtschrankenanordnung mit einer entlang einer ersten Achse relativ zu einem Referenzbauteil mit zwei gegeneinander geneigten Referenzkonturen verfahrbaren Lichtschranke, und
    • - eine Steuereinrichtung, die zur Durchführung eines oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist,
    auf.
  • Bei einer solchen Blechbearbeitungsmaschine kann das Kalibrieren der Lichtschrankenanordnung bei einer Änderung der Betriebsparameter der Blechbearbeitungsmaschine besonders zuverlässig und zeitsparend erfolgen. Insbesondere ist ein Einlernvorgang der Lichtschranke nicht notwendig.
  • Der Bearbeitungskopf dient zum Bearbeiten eines Werkstücks. Hierzu kann der Bearbeitungskopf mit einer - vom Bearbeitungskopf aus betrachtet - jenseits des Werkstücks angeordneten Werkzeugkonsole zusammenwirken.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Blechbearbeitungsmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die Blechbearbeitungsmaschine eine Stanzmaschine, eine Laserschneidmaschine oder eine kombinierte Stanz-Laserschneid-Maschine ist. Bei derartigen Maschinen ist durch relativ große Temperaturänderungen während der Blechbearbeitungsvorgänge ein vergleichsweise häufiges Kalibrieren der Lichtschrankenanordnung notwendig. Die gesamte Zeitersparnis für die Kalibrierungsvorgänge fällt durch die Summe der Zeiteinsparungen bei den einzelnen Kalibriervorgängen durch das erfindungsgemäße Kalibrierungsverfahren vorteilhaft besonders groß aus.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Blechbearbeitungsmaschine eine Werkstückaufnahme zur Aufnahme eines Werkstücks in einer Bearbeitungsebene auf, wobei das Referenzbauteil unterhalb der Bearbeitungsebene angeordnet ist. Typischerweise ist die Lichtschranke oberhalb der Blechbearbeitungsebene angeordnet. Das Referenzbauteil stört daher weder beim Beladen der Blechbearbeitungsmaschine noch bei der Bearbeitung des Werkstücks.
  • Vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Blechbearbeitungsmaschine, bei der die Lichtschranke gemeinsam mit dem Bearbeitungskopf entlang der ersten Achse verfahrbar ist.
  • Eine bevorzugte Variante der Blechbearbeitungsmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Lichtschranke gemeinsam mit dem Bearbeitungskopf verfahrbar ist, wobei die beiden Lichtschranken auf unterschiedlichen Seiten des Bearbeitungskopfs angeordnet sind. Die Lichtschranke und die weitere Lichtschranke können insbesondere an demselben Referenzbauteil durch das erfindungsgemäße Verfahren kalibriert werden. Durch die beiden Lichtschranken können die Positionen von Kanten eines Werkstücks, die voneinander beabstandet sind, erfasst werden, wobei der Bearbeitungskopf mit den Lichtschranken vorteilhaft nicht oder nur wenig verschoben werden müssen.
  • Eine weitere Ausführungsform der Blechbearbeitungsmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Werkstückaufnahme der Blechbearbeitungsmaschine entlang der zweiten Achse verfahrbar ist. Dadurch kann der Bearbeitungskopf an der Werkstückaufnahme gehaltene Werkstücke auf einfache Weise an verschiedenen Positionen in Richtung der zweiten Achse bearbeiten.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung. Erfindungsgemäß können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen, zweckmäßigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung und Zeichnung
    • 1 zeigt schematisch eine Schnittansicht durch eine Blechbearbeitungsmaschine mit einer erfindungsgemäßen Lichtschrankenanordnung; und
    • 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein Referenzbauteil der Blechbearbeitungsmaschine bei zwei verschiedenen Betriebszuständen der Lichtschrankenanordnung.
  • 1 zeigt schematisch eine Schnittansicht durch eine Blechbearbeitungsmaschine 10 zum Bearbeiten eines Werkstücks 12 in Form eines Blechs. Die Blechbearbeitungsmaschine 10 weist einen C-förmigen Maschinenkörper 14 mit einem horizontal ausgerichteten oberen Maschinenarm 16 und einem horizontal ausgerichteten unteren Maschinenarm (bzw. Maschinenbett oder Maschinentisch) 18 auf. Der Maschinenkörper 14 ist in 1 nur beispielhaft C-förmig dargestellt. Insbesondere kann der Maschinenkörper 14 auch eine O-förmige Gestalt haben (nicht näher dargestellt). An dem oberen Maschinenarm 16 ist ein angetriebener Werkzeugkopf 20 angeordnet, an dem eine Lichtschranke 22 und ein Bearbeitungskopf 24 befestigt sind. Die Maschinenarme 16, 18 erstrecken sich in der Richtung einer y-Achse eines Maschinenkoordinatensystems MKS in Form eines kartesischen Koordinatensystems. Der Ursprung des Maschinenkoordinatensystems MKS hat einen festen Abstand zu dem Maschinenkörper 14. Die y-Achse des Maschinenkoordinatensystems MKS wird hier beispielhaft auch als erste Achse 60 bezeichnet. Der Werkzeugkopf 20 ist entlang der y-Achse des Maschinenkoordinatensystems MKS verfahrbar, was in der 1 durch einen Doppelpfeil 54 angedeutet wird.
  • Mit dem Werkzeugkopf 20 sind auch die Lichtschranke 22 und der Bearbeitungskopf 24 in Richtung der y-Achse verfahrbar, um Konturen des Werkstücks 12 nacheinander zu erfassen und zu bearbeiten. Das Werkstück 12 ist in Richtung einer x-Achse des Maschinenkoordinatensystems MKS horizontal verfahrbar, was durch ein Kreuz 66 angedeutet wird. Die x-Achse wird hier auch als zweite Achse 62 bezeichnet. Dabei weist die Lichtschranke 22 eine Lichtquelle 26 zum Aussenden eines Lichtsignals 28 und einen Sensor 30 auf, wobei der Sensor 30 insbesondere zum Empfangen des Lichtsignals 28 nach einer Reflexion ausgebildet ist. Der obere Maschinenarm 16 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel an einem vertikalen Hubarm 32 des Maschinenkörpers 14 befestigt und an dem Hubarm 32 entlang einer z-Achse des Maschinenkoordinatensystems MKS verfahrbar, was durch einen Doppelpfeil 56 angedeutet wird.
  • An dem Werkzeugkopf 20 befindet sich beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine weitere Lichtschranke 74, wobei der Bearbeitungskopf 24 in Richtung der y-Achse des Maschinenkoordinatensystems MKS zwischen der Lichtschranke 22 und der weiteren Lichtschranke 74 angeordnet ist. Die weitere Lichtschranke 74 weist insbesondere wie die Lichtschranke 22 einen Sensor und eine Lichtquelle auf (nicht im Einzelnen gezeigt).
  • Die Blechbearbeitungsmaschine 10 wird durch eine Steuereinrichtung 34 der Blechbearbeitungsmaschine 10 gesteuert. Die Steuereinheit 34 ist dazu eingerichtet, das nachfolgend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren bei beiden Lichtschranken 22, 74 unabhängig voneinander durchzuführen.
  • Auf dem unteren Maschinenarm 18 ist, hier beispielhaft in einem ersten Abschnitt 36a, eine Werkstückaufnahme 38 ausgebildet, auf der das Werkstück 12 in einer Bearbeitungsebene BE aufliegt. Die Werkstückaufnahme 38 ist insbesondere mit dem Werkstück 12 in Richtung der x-Achse des Maschinenkoordinatensystems MKS verfahrbar.
  • Weiterhin weist der untere Maschinenarm 18 einen zweiten Abschnitt 36b auf, der gegenüber dem ersten Abschnitt 36a in z-Richtung tiefer angeordnet ist. Auf dem zweiten Abschnitt 36b ist ein Reflektor 40 befestigt, um das Lichtsignal 28 aus der Lichtquelle 26 der Lichtschranke 22 zu reflektieren. An dem unteren Maschinenarm 18 ist ein Referenzbauteil 42 befestigt, in dem Referenzkonturen 44a, 44b ausgebildet sind, die der Durchführung des erfindungsgemäßen Kalibrierungsverfahrens dienen. Das Referenzbauteil 42 befindet sich über dem Reflektor 40. Die Referenzkonturen 44a, 44b sind als Kanten 46a, 46b ausgebildet und begrenzen Ausnehmungen 48a, 48b des Referenzbauteils 42. Dadurch kann das Lichtsignal 28 aus der Lichtquelle 26 an dem Reflektor 40 reflektiert werden, wenn sich die Lichtschranke 22 über einer Ausnehmung 48a, 48b befindet. Dabei weist das Lichtsignal 28 nach einer Reflexion an dem Reflektor 40 andere Eigenschaften auf als nach einer Reflexion an der Oberfläche des Referenzbauteils 42. Durch die Veränderung der Reflexionseigenschaften des Lichtsignals 28 (zum Beispiel einer veränderten Intensität nach der Reflexion) wird der Lichtschranke 22 das Auftreffen auf eine Referenzkontur 44a, 44b entlang der y-Achse signalisiert. Das Referenzbauteil 42 befindet sich in z-Richtung unterhalb der Bearbeitungsebene BE. Das Werkstück 12 kann somit zur Bearbeitung und/oder zum Beladen in der Bearbeitungsebene BE über das Referenzbauteil 42 verschoben werden.
  • Das Referenzbauteil 42 ist hier auf einer Positioniereinheit 68 angeordnet, die das Referenzbauteil 42 entlang einer Verschiebungsachse VA verfahren kann, wobei die Verschiebungsachse VA parallel zu der y-Achse des Maschinenkoordinatensystems MKS verläuft. Auf der Positioniereinheit 68 ist auch eine Werkzeugkonsole 70 als Gegenpart für den Bearbeitungskopf 24 angeordnet. Die Verschiebbarkeit des Referenzbauteils 42 und der Werkzeugkonsole 70 entlang der Verschiebungsachse VA ist durch einen Doppelpfeil 72 dargestellt. Die Verfahrbarkeit des Werkzeugkopfs 20 entlang der y-Achse des Maschinenkoordinatensystems MKS und die Verfahrbarkeit der Positioniereinheit 68 entlang der Verschiebungsachse VA ermöglichen beide eine Bewegung des Werkzeugkopfs 20 relativ zu dem Referenzbauteil 42. Mit anderen Worten kann durch Verschieben des Werkzeugkopfs 20 und/oder der Positioniereinheit 68 eine Relativbewegung in Richtung der ersten Achse 60 zwischen den Lichtschranken 22, 74 und dem Referenzbauteil 42 erfolgen.
  • Der Reflektor 40 und die Lichtschranke 22 sind Komponenten einer Lichtschrankenanordnung 52. Die Lichtschrankenanordnung 52 kann weitere Komponenten der Blechbearbeitungsmaschine 10 aufweisen, insbesondere den oberen und unteren Maschinenarm 16, 18 und den Hubarm 32 der Blechbearbeitungsmaschine 10. Insbesondere ist in der gezeigten Ausführungsform das Referenzbauteil 42 Teil der Lichtschrankenanordnung 52.
  • 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf das Referenzbauteil 42 mit den Referenzkonturen 44a, 44b und auf die Lichtschranke 22. Ein erstes Referenzsystem R1 und ein zweites Referenzsystem R2 in Form von zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystemen dienen der Festlegung von Koordinaten von Punkten auf dem Referenzbauteil 42, wenn sich die Lichtschrankenanordnung 52 (siehe 1) in einem ersten oder in einem zweiten Betriebszustand befindet. Die x-Achse des ersten Referenzsystems R1 verläuft hier parallel zu der x-Achse des Maschinenkoordinatensystems MKS (siehe 1) und parallel zu der x`-Achse des zweiten Referenzsystems R2. Entsprechend verläuft hier die y-Achse des ersten Referenzsystems R1 parallel zu der y-Achse des Maschinenkoordinatensystems MKS und parallel zu der y`-Achse des zweiten Referenzsystems R2.
  • Die Referenzkonturen 44a, 44b begrenzen die erste und die zweite Ausnehmung 48a, 48b des Referenzbauteils 42, wobei die Ausnehmungen 48a, 48b die Form von Rechtecken aufweisen können. Dabei ist die erste Referenzkontur 44a durch eine senkrecht zur y-Richtung des ersten Referenzsystems R1 verlaufende erste Kante 46a der ersten Ausnehmung 48a am Referenzbauteil 42 ausgebildet. Die zweite Referenzkontur 44b ist durch eine zweite Kante 46b der zweiten Ausnehmung 48b ausgebildet, die unter einem Winkel von 45° zu der y-Richtung des ersten Referenzsystems R1 und unter einem Winkel 64 von 45° zu der ersten Referenzkontur 44a verläuft.
  • Zur Erfassung eines ersten Schaltpunkts SP1 (I) an der ersten Referenzkontur 44a und eines zweiten Schaltpunkts SP2 (I) an der zweiten Referenzkontur 44b im ersten Betriebszustand der Lichtschrankenanordnung 52 wird die Lichtschranke 22 aus einer ersten Startposition ST(I) in der y-Richtung auf einer ersten Fahrtstrecke FS(I) durch eine Bewegung relativ zu dem Referenzbauteil 42 über das Referenzbauteil 42 verfahren, wobei sich die Lichtschrankenanordnung 52 in dem ersten Betriebszustand befindet. Die Lichtschranke 22 emittiert ein Lichtsignal 28 (siehe 1) und erfasst anhand einer Veränderung des reflektierten Lichtsignals 28 den ersten Schaltpunkt SP1 (I) an der ersten Referenzkontur 44a und den zweiten Schaltpunkt SP2 (I) an der zweiten Referenzkontur 44b. Anschließend kann die Lichtschranke 22 wieder in die erste Startposition ST(I) verfahren werden.
  • Die Lichtschrankenanordnung 52 wird danach von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand überführt, zum Beispiel durch Erwärmen der Lichtschrankenanordnung 52. Dabei finden Ausdehnungen oder Kontraktionen von Elementen der Lichtschrankenanordnung 52 statt, durch die sich die Elemente der Lichtschrankenanordnung 52 relativ zueinander verschieben. Durch den Übergang der Lichtschrankenanordnung 52 von dem ersten Betriebszustand zu dem zweiten Betriebszustand geht insbesondere von dem Referenzbauteil 42 aus gesehen die erste Startposition ST(I) der Lichtschranke 22 durch relative Verschiebung zu dem Referenzbauteil 42 in eine zweite Startposition ST(II) über, wobei die zweite Startposition ST(II) gegenüber der ersten Startposition ST(I) der Lichtschranke 22 von dem Referenzbauteil 42 aus gesehen räumlich versetzt ist. Dies entspricht einer Verschiebung und ggf. Drehung des zweiten Referenzsystems R2 gegenüber dem ersten Referenzsystem R1.
  • Das erste Referenzsystem R1 ist derart gewählt, dass die erste Startposition ST(I) der Lichtschranke 22 auf der x-Achse des ersten Referenzsystems R1 liegt. Das zweite Referenzsystem R2 ist derart gewählt, dass die zweite Startposition ST(II) der Lichtschranke 22 auf der x`-Achse des zweiten Referenzsystems R2 liegt. Dabei hat hier die zweite Startposition ST(II) der Lichtschranke 22 von einem Ursprung O2 des zweiten Referenzsystems R2 den gleichen Abstand wie die erste Startposition ST(I) der Lichtschranke 22 von einem Ursprung O1 des ersten Referenzsystems R1. Der Ursprung O2 des zweiten Referenzsystems R2 ist gegenüber dem Ursprung O1 des ersten Referenzsystems R1 als Folge des Übergangs der Lichtschrankenanordnung 52 von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand um erste Abweichungen VSx in x-Richtung und VSy in y-Richtung versetzt. Dies entspricht den ersten Abweichungen der Startpositionen ST(I), ST(II) zueinander.
  • Die Verschiebung der Lichtschranke 22 relativ zu dem Referenzbauteil 42 führt zu einer Veränderung der im ersten Betriebszustand der Lichtschrankenanordnung 52 erfassten Koordinaten der Schaltpunkte SP1 (I), SP2 (I) auf dem Referenzbauteil. Zum Erfassen des ersten Schaltpunkts SP1 (II) und des zweiten Schaltpunkts SP2 (II) im zweiten Betriebszustand der Lichtschrankenanordnung 52 wird die Lichtschranke 22 aus der zweiten Startposition ST(II) in y-Richtung auf einer zweiten Fahrtstrecke FS(II) durch eine Bewegung relativ zu dem Referenzbauteil 42 über das Referenzbauteil 42 verfahren, wobei sich die Lichtschrankenanordnung 52 in dem zweiten Betriebszustand befindet. Durch die relative Verschiebung der Startposition ST(I), ST(II) der Lichtschranke 22 verschieben sich die erfassten Koordinaten des ersten und zweiten Schaltpunkts SP1 (II), SP2 (II) im zweiten Betriebszustand der Lichtschrankenanordnung 52 gegenüber den Koordinaten des ersten und zweiten Schaltpunkts SP1 (I), SP2 (I) im ersten Betriebszustand der Lichtschrankenanordnung 52. Die erste Abweichung VSy der Schaltpunkte SP1 (I), SP1 (II) bzw. SP2 (I), SP2 (II) in y-Richtung ergibt sich durch die Differenz der erfassten Koordinate y'[SP1 (II)] in y`-Richtung des ersten Schaltpunkts SP1 (II) im zweiten Betriebszustand der Lichtschrankenanordnung 52 und der erfassten Koordinate y[SP1 (I)] in y-Richtung des ersten Schaltpunkts SP1 (I) im ersten Betriebszustand der Lichtschrankenanordnung 52. Die Startpositionen ST(I), ST(II) der Lichtschranke 22 und die Schaltpunkte SP1 (I), SP1 (II) bzw. SP2 (I), SP2 (II) beziehen sich insbesondere auf Positionen des Sensors 30 der Lichtschranke 22 bzw. Positionen, die durch den Sensor 30 der Lichtschranke 22 erfasst werden.
  • Der Versatz der zweiten Fahrstrecke FS(II) gegenüber der ersten Fahrtstrecke FS(I) in x-Richtung um die erste Abweichung VSx bewirkt eine zweite Abweichung VSy (W) der Koordinate des zweiten Schaltpunkts SP2 (II) in y-Richtung, da die zweite Referenzkontur 44b gegenüber der x-Achse und der y-Achse des ersten Referenzsystems R1 um 45° geneigt ist. Diese zweite Abweichung VSy (W) ergibt sich durch eine Messstrecke MS(I) zwischen den Koordinaten in y-Richtung des ersten und zweiten Schaltpunkts SP1 (I), SP2 (I) im ersten Betriebszustand abzüglich einer Messstrecke MS(II) zwischen den Koordinaten in y`-Richtung des ersten und zweiten Schaltpunkts SP1 (II), SP2 (II) im zweiten Betriebszustand. Dies entspricht der Differenz der erfassten Koordinate y'[SP1 (II)] des ersten Schaltpunkts SP1 (II) in y`-Richtung, wenn sich die Lichtschalteranordnung 52 im zweiten Betriebszustand befindet, und der erfassten Koordinate y[SP1 (I)] des ersten Schaltpunkts SP1 (I) in y-Richtung, wenn sich die Lichtschalteranordnung 52 im ersten Betriebszustand befindet, abzüglich der Differenz der erfassten Koordinate y'[SP2 (II)] des zweiten Schaltpunkts SP2 (II) in y`-Richtung, wenn sich die Lichtschalteranordnung 52 im zweiten Betriebszustand befindet, und der erfassten Koordinate y[SP2 (I)] des zweiten Schaltpunkts SP2 (I) in y-Richtung, wenn sich die Lichtschalteranordnung 52 im ersten Betriebszustand befindet.
  • Die zweiten Schaltpunkte SP2 (I), SP2 (II) im ersten und im zweiten Betriebszustand der Lichtschrankenanordnung 52 bilden mit einem Punkt SC ein gleichschenkliges Dreieck 58 aus, da die zweite Referenzkontur 44b im 45°-Winkel zu der x-Achse und der y-Achse des ersten Referenzsystems R1 und damit im 45°-Winkel zu den zweiten Fahrtstrecken FS(II) verläuft. Dabei ist der Punkt SC der Schnittpunkt der zweiten Fahrtstrecke FS(II) und der Koordinatenlinie durch den zweiten Schaltpunkt SP2 (I) im ersten Betriebszustand der Lichtschrankenanordnung 52 parallel zu der x-Achse des ersten Referenzsystems R1.
  • Die ermittelte zweite Abweichung VSy (W) ist die Länge eines Schenkels des Dreiecks 58 zwischen dem zweiten Schaltpunkt SP2 (II) im zweiten Betriebszustand der Lichtschrankenanordnung 52 und dem Schnittpunkt SC. Die erste Abweichung VSx in x-Richtung ist die Länge eines Schenkels des Dreiecks 58 zwischen dem ersten Schaltpunkt SP2 (I) im ersten Betriebszustand der Lichtschrankenanordnung 52 und dem Schnittpunkt SC.
  • Daher ist die ermittelte zweite Abweichung VSy (W) in Richtung der y-Achse des ersten Referenzsystems R1 gleich der ersten Abweichung VSX der zweiten Schaltpunkte SP2 (I), SP2 (II) und damit auch der ersten Schaltpunkte SP1 (I), SP1 (II) entlang der x-Achse. Daher kann die erste Abweichung VSx in x-Richtung alleine durch die Referenzfahrt der Lichtschranke 22 in y-Richtung ermittelt werden.
  • Zusammenfassend wird somit zur Kompensation der Zustandsänderung in Richtung der y-Achse (ersten Achse) die erste Abweichung VS y = y ' [ SP 1 ( II ) ] y [ SP 1 ( I ) ]
    Figure DE102022128088A1_0001
    berechnet und zur Korrektur der Kalibrierung der Lichtschrankenanordnung relativ zum Maschinenkoordinatensystem verwendet. Zur Kompensation der Zustandsänderung in Richtung der x-Achse (zweiten Achse) wird die zweite Abweichung VS x = ( y ' [ SP 1 ( II ) ] y [ SP 1 ( I ) ] ) ( y ' [ SP 2 ( II ) ] y [ SP 2 ( I ) ] ) = ( y ' [ SP 2 ( I ) ] y [ SP 1 ( I ) ] ) ( y ' [ SP 2 ( II ) ] y [ SP 1 ( II ) ] )
    Figure DE102022128088A1_0002
    berechnet und zur Korrektur der Kalibrierung der Lichtschrankenanordnung relativ zum Maschinenkoordinatensystem verwendet.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Blechbearbeitungsmaschine
    12
    Werkstück
    14
    Maschinenkörper
    16
    oberer Maschinenarm
    18
    unterer Maschinenarm
    20
    Werkzeugkopf
    22
    Lichtschranke
    24
    Bearbeitungskopf
    26
    Lichtquelle
    28
    Lichtsignal
    30
    Sensor
    32
    Hubarm
    34
    Steuereinrichtung
    36a
    erster Abschnitt des unteren Maschinenarms
    36b
    zweiter Abschnitt des unteren Maschinenarms
    38
    Werkstückaufnahme
    40
    Reflektor
    42
    Referenzbauteil
    44a, 44b
    Referenzkonturen
    46a, 46b
    Kanten
    48a, 48b
    Ausnehmungen
    52
    Lichtschrankenanordnung
    54
    Verfahren in y-Richtung
    56
    Verfahren in z-Richtung
    58
    Dreieck
    60
    erste Achse
    62
    zweite Achse
    64
    Winkel
    66
    Verfahren in x-Richtung
    68
    Positioniereinheit
    70
    Werkzeugkonsole
    72
    Verschiebung entlang der Verschiebungsachse
    74
    weitere Lichtschranke
    MKS
    Maschinenkoordinatensystem
    BE
    Bearbeitungsebene
    R1
    erstes Referenzsystem
    R2
    zweites Referenzsystem
    SP1 (I), SP1 (II)
    erste Schaltpunkte
    SP2(I), SP2(II)
    zweite Schaltpunkte
    ST(I), ST(II)
    Startpositionen der Lichtschranke
    FS(I), FS(II)
    Fahrtstrecken der Lichtschranke
    O1, O2
    Ursprünge der Referenzsysteme
    VSx, VSy
    erste Abweichung
    VSy(W)
    zweite Abweichung
    SC
    Schnittpunkt
    VA
    Verschiebungsachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009005495 A1 [0003]

Claims (16)

  1. Verfahren zum Kalibrieren einer Lichtschrankenanordnung (52) mit einer entlang einer ersten Achse (60) relativ zu einem Referenzbauteil (42) mit zwei gegeneinander geneigten Referenzkonturen (44a, 44b) verfahrbaren Lichtschranke (22), wobei in einem ersten Betriebszustand und in einem zweiten Betriebszustand der Lichtschrankenanordnung (52) die Lichtschranke (22) entlang der ersten Achse (60) relativ zu dem Referenzbauteil (42) verfahren wird und jeweils wenigstens ein erster und ein zweiter Schaltpunkt (SP1 (I), SP1 (II), SP2 (I), SP2 (II)) der Lichtschranke (22) an der ersten und der zweiten Referenzkontur (44a, 44b) erfasst werden, und wobei - zur Kompensation einer Zustandsänderung der Lichtschrankenanordnung (52) in Richtung der ersten Achse (60) die ersten Schaltpunkte (SP1 (I), SP1 (II)) im ersten und zweiten Betriebszustand ausgewertet werden und - zur Kompensation einer Zustandsänderung der Lichtschrankenanordnung (52) in Richtung einer zweiten Achse (62) die ersten Schaltpunkte (SP1 (I), SP1 (II)) im ersten und zweiten Betriebszustand und die zweiten Schaltpunkte (SP2 (I), SP2 (II)) im ersten und zweiten Betriebszustand ausgewertet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur der Lichtschrankenanordnung (52) im zweiten Betriebszustand höher ist als im ersten Betriebszustand.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Referenzkontur (44a) durch eine senkrecht zur ersten Achse (60) verlaufende erste Kante (46a) am Referenzbauteil gebildet ist, und dass die zweite Referenzkontur (44b) durch eine zweite Kante (46b) gebildet ist, die unter einem Winkel von wenigstens 20° und höchstens 70° zur ersten Achse (60) verläuft.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzkonturen (44a, 44b) Ausnehmungen (48a, 48b) an dem Referenzbauteil (42) begrenzen.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Kompensation der Zustandsänderung in Richtung der ersten Achse (60) anhand einer ersten Abweichung (VSy) des ersten Schaltpunkts (SP1 (II)) im zweiten Betriebszustand vom ersten Schaltpunkt (SP1 (I)) im ersten Betriebszustand erfolgt und - zur Kompensation der Zustandsänderung in Richtung der zweiten Achse (62) neben der ersten Abweichung (VSy) auch eine zweite Abweichung (VSy (W)) des zweiten Schaltpunkts (SP2 (II)) im zweiten Betriebszustand vom zweiten Schaltpunkt (SP2 (I)) im ersten Betriebszustand verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltpunkte (SP1 (II), SP2 (II)) im zweiten Betriebszustand mehrfach ermittelt werden, und jeweils die zuletzt ermittelten Schaltpunkte (SP1 (II), SP2 (II)) zur Kompensation verwendet werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Schaltpunkte (SP1 (I), SP1 (II), SP2 (I), SP2 (II)) stets bei einer Bewegung der Lichtschrankenanordnung (52) in derselben Richtung entlang der ersten Achse (60) erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschrankenanordnung (52) Teil einer Blechbearbeitungsmaschine (10) ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechbearbeitungsmaschine (10) eine Stanzmaschine, eine Laserschneidmaschine oder eine kombinierte Stanz-Laserschneid-Maschine ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzbauteil (42) unterhalb einer Bearbeitungsebene (BE) der Blechbearbeitungsmaschine (10) angeordnet ist.
  11. Blechbearbeitungsmaschine (10) aufweisend - einen Bearbeitungskopf (24), - eine Lichtschrankenanordnung (52) mit einer entlang einer ersten Achse (60) relativ zu einem Referenzbauteil (42) mit zwei gegeneinander geneigten Referenzkonturen (44a, 44b) verfahrbaren Lichtschranke (22), - eine Steuereinrichtung (34), die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
  12. Blechbearbeitungsmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechbearbeitungsmaschine (10) eine Stanzmaschine, eine Laserschneidmaschine oder eine kombinierte Stanz-Laserschneid-Maschine ist.
  13. Blechbearbeitungsmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechbearbeitungsmaschine (10) eine Werkstückaufnahme (38) zur Aufnahme eines Werkstücks (12) in einer Bearbeitungsebene (BE) aufweist, und dass das Referenzbauteil (42) unterhalb der Bearbeitungsebene (BE) angeordnet ist.
  14. Blechbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschranke (22) gemeinsam mit dem Bearbeitungskopf (24) entlang der ersten Achse (60) verfahrbar ist.
  15. Blechbearbeitungsmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Lichtschranke (74) gemeinsam mit dem Bearbeitungskopf (24) verfahrbar ist, wobei die beiden Lichtschranken (22, 74) auf unterschiedlichen Seiten des Bearbeitungskopfs (24) angeordnet sind.
  16. Blechbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Werkstückaufnahme (38) der Blechbearbeitungsmaschine (10) entlang der zweiten Achse (62) verfahrbar ist.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009005495A1 (de) 2009-01-21 2010-07-22 Kuka Roboter Gmbh Manipulatorsystem und Verfahren zur Kompensation einer kinematischen Abweichung eines Manipulatorsystems
DE102016207593A1 (de) 2015-05-05 2016-11-10 Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Messung der Breite und der Dicke eines flächigen Objekts
DE102019125951A1 (de) 2019-09-26 2021-04-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Bahngenauigkeitsbestimmung einer stationären Bearbeitungsmaschine

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