DE202009002318U1

DE202009002318U1 - Einstell- und/oder Messgerät zur segmentweisen Ermittlung eines Werkzeuggeometriedatensatzes

Info

Publication number: DE202009002318U1
Application number: DE200920002318
Authority: DE
Original assignee: E Zoller GmbH and Co KG; E Zoller GmbH and Co KG Einstell und Messgeraete
Current assignee: E Zoller GmbH and Co KG; E Zoller GmbH and Co KG Einstell und Messgeraete
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2019-02-19

Abstract

Einstell- und/oder Messgerät mit einer drehbaren Werkzeugaufnahme (10) zur Aufnahme eines zu vermessenden Werkzeugs (11), mit einer Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung (12), die zumindest eine Kamera (13) zur Erfassung von zumindest einem Teil einer Werkzeuggeometrie umfasst, sowie mit einer Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung (14), die zur Ermittlung eines Werkzeuggeometriedatensatzes mittels der durch die Kamera (13) erfassten Werkzeuggeometrie vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung (14) dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil des Werkzeuggeometriedatensatzes in Abhängigkeit von einem eine Werkzeugsegmentanzahl beschreibenden Verarbeitungsparameter zu ermitteln.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Einstell- und/oder Messgerät mit einer Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung zur Ermittlung eines Werkzeuggeometriedatensatzes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 199 27 496 A1 ist bereits ein Einstell- und/oder Messgerät mit einer drehbaren Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines zu vermessenden Werkzeugs, mit einer Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung, die eine Kamera zur Erfassung von zumindest einem Teil einer Werkzeuggeometrie umfasst, sowie mit einer Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung, die zur Ermittlung eines Werkzeuggeometriedatensatzes mittels der durch die Kamera erfassten Werkzeuggeometrie vorgesehen ist, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein Einstell- und/oder Messgerät bereitzustellen, das flexibel für unterschiedliche Werkzeuge verwendet werden kann. Sie wird gemäß der Erfindung durch das Merkmal des Hauptanspruchs gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht insbesondere aus von einem Einstell- und/oder Messgerät mit einer drehbaren Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines zu vermessenden Werkzeugs, mit einer Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung, die zumindest eine Kamera zur Erfassung von zumindest einem Teil einer Werkzeuggeometrie umfasst, sowie mit einer Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung, die zur Ermittlung eines Werkzeuggeometriedatensatzes mittels der durch die Kamera erfassten Werkzeuggeometrie vorgesehen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil des Werkzeuggeometriedatensatzes in Abhängigkeit von einem eine Werkzeugsegmentanzahl beschreibenden Verarbeitungsparameter zu ermitteln. Dadurch kann das Einstell- und/oder Messgerät für ein Werkzeug vorgesehen werden, das eine hohe Anzahl von Segmenten aufweist, wodurch das Einstell- und/oder Messgerät besonders flexibel für unterschiedliche und insbesondere vielschneidige Werkzeuge verwendet werden kann. Unter einem „Segment" soll insbesondere ein Winkelsegment verstanden werden, das eine über einen Umfang des Werkzeugs regelmäßig wiederkehrende Struktur aufweist, wie insbesondere ein Winkelsegment, das genau eine Werkzeugschneide aufweist. Der die Werkzeugsegmentanzahl beschreibende Verarbeitungsparameter ist vorzugsweise als ein Parameter ausgebildet, der di rekt eine Anzahl der Segmente angibt. Da vorteilhafterweise jedes Segment genau eine Werkzeugschneide aufweist, gibt der Verarbeitungsparameter vorzugsweise direkt eine Werkzeugscheidenanzahl an.
Weiter soll unter einer „Werkzeuggeometrie" in diesem Zusammenhang insbesondere eine tatsächliche Werkzeuggeometrie, insbesondere eine zu ermittelnde tatsächliche Werkzeuggeometrie, eines reellen Werkzeugs verstanden werden. Unter einer „Erfassung von zumindest einem Teil der Werkzeuggeometrie" soll insbesondere eine messtechnische Erstellung eines Rohdatensatzes verstanden werden, der die erfasste Werkzeuggeometrie im Rahmen einer Messungenauigkeit beschreibt, wie beispielsweise ein Bild des Werkzeugs. Unter einem „Werkzeuggeometriedatensatz" soll ein mittels des Rohdatensatzes verarbeitungstechnisch ermittelter Datensatz verstanden werden, wie vorzugweise ein numerischer Datensatz, der zumindest ausgewählte und/oder auswählbare Werte der Werkzeuggeometrie beschreibt, wie beispielsweise einen numerischen Wert eines mittels des Rohdatensatzes ermittelten Schneiddurchmessers. Unter „ermitteln" soll in diesem Zusammenhang insbesondere bestimmen und/oder berechnen verstanden werden. Vorzugsweise ist die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung für eine rechnergestützte Ermittlung vorgesehen. Grundsätzlich kann der Werkzeuggeometriedatensatz auch graphisch dargestellt werden, wobei er vorzugsweise auf einer Grundlage der numerischen Werte graphisch dargestellt wird. Unter „vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung dazu vorgesehen ist, den Verarbeitungsparameter zu Beginn einer Ermittlung des Werkzeuggeometriedatensatzes zu verarbeiten. Dadurch kann der Verarbeitungsparameter für die Ermittlung des Werkzeuggeometriedatensatzes berücksichtigt werden, wodurch eine besonders schnelle Ermittlung des Werkzeuggeometriedatensatzes erfolgen kann.
Vorteilhafterweise ist die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung dazu vorgesehen, zumindest einen Teil des Werkzeuggeometriedatensatzes nach einer Verarbeitung des Verarbeitungsparameters zu ermitteln. Dadurch kann die Ermittlung des Werkzeuggeometriedatensatzes vorteilhaft auf den Verarbeitungsparameter angepasst werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung für ein Auslesen und/oder einen Empfang des Verarbeitungsparameters vorgesehen ist. Dadurch kann der Verarbeitungsparameter besonders vorteilhaft bereitgestellt werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass das Einstell- und/oder Messgerät eine Einheit zur Bestimmung des Verarbeitungsparameters aufweist, der dann von der Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung empfangen wird. Ebenfalls denkbar ist eine von dem Einstell- und/oder Messgerät unabhängige Bestimmung des Verarbeitungsparameters.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Einstell- und/oder Messgerät eine Eingabeeinheit aufweist, die für eine Benutzereingabe des Verarbeitungsparameters vorgesehen ist. Dadurch kann eine einfache Bereitstellung des Verarbeitungsparameters realisiert werden, der dann von der Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung empfangen und verarbeitet werden kann.
Vorzugsweise ist der Verarbeitungsparameter als ein Werkzeugparameter ausgebildet. Dadurch kann der Verarbeitungsparameter besonders einfach definiert werden. Unter einem „als Werkzeugparameter ausgebildeten Verarbeitungsparameter" soll insbesondere ein durch das Werkzeug definierter Parameter verstanden werden, der für die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung zur Ermittlung des Werkzeuggeometriedatensatzes vorgesehen ist.
Besonders bevorzugt ist die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung für einen eine Werkzeugschneidenanzahl beschreibenden Verarbeitungsparameter vorgesehen. Dadurch kann ein mittels einer Bildverarbeitung durchgeführter Messvorgang vorteilhaft auf Werkzeuge mit einer hohen Werkzeugschneidendichte angepasst werden. Insbesondere kann durch eine derartige Ausgestaltung das Einstell- und/oder Messgerät für einen schnellen Messvorgang von vielschneidigen Werkzeugen vorgesehen werden. Bei derartigen Werkzeugen weist eine Bestimmung der Werkzeugschneidenanzahl mittels der Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung, die über eine Auslenkung während einer Drehbewegung des Werkzeugs erfolgt, aufgrund der hohen Werkzeugschneidendichte eine hohe Fehleranfälligkeit und somit einen hohen Zeitbedarf auf. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann beispielsweise eine Vermessung von einem Werkzeug mit 80 Werkzeugschneiden und einem Durchmesser von ca. 700–800 mm in maximal 70 Sekunden erfolgen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung dazu vorgesehen ist, den Werkzeuggeometriedatensatz segmentweise zu ermitteln. Dadurch kann ein Verfahren des Einstell- und/oder Messgeräts auf die Segmente angepasst werden, wodurch eine Messzeit besonders vorteilhaft gering gehalten werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Einstell- und/oder Messgerät eine Drehlagebestimmungseinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, eine Drehlage der Werkzeugaufnahme und/oder eine Drehlage des Werkzeugs zu bestimmen. Dadurch kann einfach eine segmentweise Ermittlung des Werkzeuggeometriedatensatzes durchgeführt werden.
Besonders bevorzugt weist die Drehlagebestimmungseinheit einen mit der Werkzeugaufnahme gekoppelten Positionsgeber auf. Dadurch kann die Drehlagebestimmungseinheit vorteilhaft einfach ausgeführt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Drehlagebestimmungseinheit dazu vorgesehen ist, die Drehlage unabhängig von der Werkzeuggeometrie zu bestimmen. Dadurch kann die Drehlage des Werkzeugs vorteilhaft einfach bestimmt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung dazu vorgesehen ist, mittels für unterschiedliche Drehlagen erfasster Werkzeugteilgeometrien den Drehlagen zugeordnete Werkzeuggeometriedaten zu ermitteln. Dadurch kann der Werkzeuggeometriedatensatz vorteilhaft ermittelt werden. Insbesondere kann dadurch eine Ermittlung des Werkzeugdatensat zes auf das Werkzeug abgestimmt werden, wodurch beispielsweise eine vorteilhafte Ermittlung der einzelnen Werkzeugschneiden des Werkzeugs erfolgen kann. Aufgrund des Verarbeitungsparameters kann die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung dabei auf eine Bestimmung der Werkzeugschneidenanzahl verzichten, wodurch eine schnelle Vermessung der einzelnen Werkzeugschneiden, insbesondere eine Auslenkung der einzelnen Werkzeugschneiden, erfolgen kann. Ein Vermessen der einzelnen Werkzeugschneiden erfolgt dabei vorzugsweise in einer gleichmäßigen Drehbewegung. Auf ein Beschleunigen und Abbremsen zu jeder einzelnen Werkzeugschneide sowie auf ein gezieltes Fokussieren jeder einzelnen Werkzeugschneide kann verzichtet werden.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung dazu vorgesehen ist, die unterschiedlichen Drehlagen zugeordneten Werkzeuggeometriedaten rechnerisch miteinander in Beziehung zu setzen. Dadurch kann die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung besonders vorteilhafte Geometriewerte, wie beispielsweise einen Einzelnschneidendurchmesser und/oder einen Schneidengesamtdurchmesser, einfach ermitteln.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
1 ein Einstell- und Messgerät und
2 schematisch ein auf einer Anzeigeeinheit ausgegebenes Messprotokoll.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt ein Einstell- und Messgerät mit einer Werkzeugaufnahme 10, die zum Vermessen eines in die Werkzeugaufnahme 10 eingebrachten Werkzeugs 11 drehbar angeordnet ist. Das Einstell- und Messgerät ist insbesondere für Werkzeuge vorgesehen, die als Schneidwerkzeuge mit einer definierten Anzahl von Werkzeugschneiden 28 ausgebildet sind. Zum Vermessen und Einstellen des Werkzeugs 11 umfasst das Einstell- und Messgerät eine Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 zur Erfassung einer Werkzeuggeometrie und eine Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 zur Verarbeitung der mittels der Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 erfassten Werkzeuggeometrie.
Die Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 ist zumindest für einen Durchlichtmodus ausgebildet. Sie weist eine Kamera 13 auf, mittels der die Werkzeuggeometrie bildlich erfasst werden kann. Die Kamera 13 ist mittels einer Auflichtbeleuchtungseinheit 18 für den Auflichtmodus und einer Durchlichtbeleuchtungseinheit 19 für einen Durchlichtmodus vorgesehen.
Ein Fokus der Kamera 13 ist mittels einer Steuereinheit 20 der Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 auf das in die Werkzeugaufnahme 10 einbringbare Werkzeug 11 einstellbar. Die Kamera 13 ist als eine CCD-Kamera zur Erfassung von Bildern der Werkzeuggeometrie ausgebildet. Sie weist ein rechteckiges Bildfeld auf. Die Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 stellt einen Rohdatensatz bereit, der die Werkzeuggeometrie mit einer Genauigkeit im Mikrometer-Bereich beschreibt. Der Rohdatensatz ist als ein Bild-Datensatz ausgebildet.
Die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 ist mit der Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 verbunden. Die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 weist eine Rechnereinheit 21 auf, die die mittels der Kamera 13 erfasste Werkzeuggeometrie verarbeitet. Die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 ermittelt aus dem von der Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 bereitgestellten Rohdatensatz einen Werkzeuggeometriedatensatz, der ausgewählte Geometriewerte der Werkzeuggeometrie des Werkzeugs aufweist. Der Werkzeuggeometriedatensatz ist als ein numerischer Datensatz ausgebildet, in dem die ausgewählten Geometriewerte als numerische Werte abgelegt sind.
Die Rechnereinheit 21 weist eine Prozessoreinheit und eine Speichereinheit mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm auf. Der von der Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 bereitgestellte Rohdatensatz ist für eine digitale Weiterverarbeitung mittels der Rechnereinheit 21 vorgesehen. Der Rohdatensatz ist als eine digitale Bilddatei ausgebildet. Die Rechnereinheit 21 ist für eine Auswertung der Bilddatei vorgesehen. Mittels der Rechnereinheit 21 ist die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 für eine Erkennung geometrischer Strukturen in der Bilddatei vorgesehen.
Die Steuereinheit 20 der Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 ist teilweise einstückig mit der Rechnereinheit 21 der Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 ausgebildet. Insbesondere das in der Speichereinheit gespeicherte Betriebsprogramm ist zur Steuerung der Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 und zur Ermittlung des Werkzeuggeometriedatensatzes vorgesehen.
In einem Messmodus gibt die Steuereinheit 20 für die Werkzeugaufnahme 10 und damit das Werkzeug 11 eine Drehbewegung vor, während die Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 mittels der Kamera 13 die Werkzeuggeometrie erfasst. Zum Antrieb der drehbaren Werkzeugaufnahme 10 weist das Mess- und Einstellgerät eine Antriebsvorrichtung 25 auf, mittels der die Werkzeugaufnahme 10 zumindest in dem Messmodus in einer kontinuierlichen Drehbewegung angetrieben wird. Während des Messmodus kann die Steuereinheit 20 eine Geschwindigkeit der Drehbewegung verändern.
Die Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 erfasst die Werkzeuggeometrie in unterschiedlichen Drehlagen. Einzelne in den unterschiedlichen Drehlagen erfasste Werkzeugteilgeometrien ordnet die Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 den einzelnen Drehlagen zu. Der von der Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 bereitgestellte Rohdatensatz umfasst die den einzelnen Drehlagen zugeordneten Werkzeugteilgeometrien. Die Werkzeugteilgeometrien sind als den unterschiedlichen Drehlagen zugeordnete Bilder ausgebildet.
Die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 ermittelt aus den den einzelnen Drehlagen zugeordneten Werkzeugteilgeometrien einzelne, den Drehlagen zugeordnete Werkzeuggeometriedaten. Anschließend setzt die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 die den einzelnen Drehlagen zugeordneten Werkzeuggeometriendaten rechnerisch untereinander in Beziehung und ermittelt den Werkzeuggeometriedatensatz. In Abhängigkeit von einem Betriebsmodus ermittelt die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 den Werkzeuggeometriedatensatz während oder nach der Erfassung der Werkzeuggeometrie.
Der Werkzeuggeometriedatensatz, der mittels der Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 verarbeitungstechnisch ermittelt wird, beschreibt insbesondere eine Schneidgeometrie des Werkzeugs. Auswählbare Geometriewerte sind beispielsweise ein Schneidengesamtradius, ein Einzelschneidenradius, ein Einzelschneidenwinkel und/oder eine Einzelschneidenradientoleranz. Grundsätzlich können mittels der Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 14 auch noch weitere Geometriewerte, wie beispielsweise eine Werkzeuglänge, ermittelt werden.
Zur Ermittlung der Geometriewerte ermittelt die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 aus dem von der Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 bereitgestellten Rohdatensatz Konturverläufe. Die Konturverläufe sind jeweils den Drehlagen der Werkzeugteilkonturen zugeordnet. Während einer Erfassung der Werkzeuggeometrie dreht die Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 das Werkzeug 11 um zumindest 360 Grad, wodurch die gesamte Werkzeuggeometrie erfasst werden kann.
Die den einzelnen Werkzeugteilgeometrien zugeordneten Konturteilverläufe setzt die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 untereinander rechnerisch in Beziehung. Anschließend ermittelt die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 Maxima und Minima der untereinander in Beziehung gesetzten Konturteilverläufe. Die Maxima und die Minima sind als Radialmaxima und Radialminima ausgebildet, die mittels eines Abstands zwischen einem Konturpunkt und einer Drehachse der Werkzeugaufnahme 10 ermittelt werden. Zur Ermittlung der Maxima und der Minima vergleicht die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 sukzessive jeweils zwei Konturverläufe an korrespondierenden Positionen miteinander, bis aus den zu vergleichenden Konturverläufen das Maximum bzw. das Minimum ermittelt ist. Grundsätzlich kann die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 weiter dazu vorgesehen sein, mittels eines vergleichbaren Verfahrens Maxima und Minima zu ermitteln, die als Axialmaxima und Axialminima ausgebildet sind.
Zur Ermittlung des Werkzeuggeometriedatensatzes ist die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 dazu vorgesehen, zumindest einen Teil des Werkzeuggeometriedatensatzes, der die Schneidgeometrie beschreibt, in Abhängigkeit von einem Verarbeitungsparameter zu ermitteln, der eine Werkzeugsegmentanzahl beschreibt. Die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 verarbeitet den Verarbeitungsparameter zu Beginn einer Ermittlung des Werkzeuggeometriedatensatzes. Zumindest den Teil des Werkzeuggeometriedatensatzes, der die Schneidgeometrie des Werkzeugs 11 beschreibt, ermittelt die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 nach einer Verarbeitung des Verarbeitungsparameters.
Die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 weist eine Ausleseeinheit 22 und eine Empfangseinheit 23 auf, mittels derer der Verarbeitungsparameter der Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 zugeführt werden kann. Mittels der Ausleseeinheit 22 kann die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 den Verarbeitungsparameter von einem Datenträger auslesen. Der Datenträger kann dabei unterschiedliche Formate aufweisen. Denkbar ist beispielsweise ein als RFID-Chip ausgebildeter Datenträger, der mit dem Werkzeug 11 bzw. einem Werkzeugfutter verbunden ist. Mittels der Empfangseinheit 23 kann die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 den Verarbeitungsparameter von verschiedenen, mit der Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 verbundenen Einheiten empfangen, wie beispielsweise aus einem Netzwerk.
Zur Bestimmung des Verarbeitungsparameters kann das Messgerät eine Verarbeitungsparameterbestimmungsvorrichtung aufweisen, die beispielsweise mittels der Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 ausgestaltet werden kann. Ebenfalls denkbar ist eine Verarbeitungsparameterbestimmungsvorrichtung, die mittels einer zusätzlichen Einheit, wie beispielsweise einer zusätzlichen berührungslosen und/oder berührungsempfindlichen Werkzeugerfassungseinheit, ausgebildet ist.
Zur Erfassung des Verarbeitungsparameters weist das Mess- und Einstellgerät eine Eingabeeinheit 15 auf, die mit der Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 verbunden ist. Die Eingabeeinheit 15 ist für einen Benutzereingabe ausgebildet. Sie weist beispielsweise eine Tastatur und/oder eine Maus auf. Der mittels der Eingabeeinheit 15 eingebbare Verarbeitungsparameter, den die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvor richtung 14 anschließend verarbeitet, ist als ein Werkzeugparameter ausgebildet.
Der Verarbeitungsparameter, der die Werkzeugsegmentanzahl angibt, ist durch die Werkzeuggeometrie definiert. Bei einem rotationssymmetrischen Werkzeug 11 ist der Verarbeitungsparameter durch eine Symmetrieachsenanzahl des Werkzeugs 11 vorgegeben. Der Verarbeitungsparameter, der vorzugsweise mittels der Eingabeeinheit 15 angegebenen wird, beschreibt eine Werkzeugschneidenanzahl.
Zur Ermittlung des Werkzeuggeometriedatensatzes unterteilt die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 den Rohdatensatz in eine Anzahl von Segmenten, die der mittels des Verarbeitungsparameters beschriebenen Werkzeugschneidenanzahl entspricht. Die Segmente sind gleichmäßig über den Umfang des Werkzeugs 11 angeordnet. Da eine Anzahl der Segmente der Werkzeugschneidenanzahl entspricht, ist in jedem der Segmente genau eine der Werkzeugschneiden 28 angeordnet.
In einem weiteren Verarbeitungsschritt verarbeitet die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 den Rohdatensatz segmentweise. Dazu ermittelt die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 in jedem Segment das lokale Maximum und das lokale Minimum. Da der Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 durch den Verarbeitungsparameter die Werkzeugschneidenanzahl bekannt ist, erwartet die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 in jedem Segment lediglich eine einzelne Werkzeugschneide 28. Das in einem Segment ermittelte lokale Maximum entspricht somit dem Einzelschneidenradius der in diesem Segment angeordneten Werkzeugschneide 28. Mittels der lokalen Maxima ermittelt die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 somit eine lokale Schneidgeometrie des Werkzeugs 11. Mittels einer Überlagerung der lokal ermittelten Schneidgeometrien ermittelt die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 eine Gesamtschneidengeometrie.
Zur Verarbeitung der Segmente weist das Mess- und Einstellgerät eine Drehlagebestimmungseinheit 16 auf, mittels der die Drehlage der Werkzeugaufnahme 10 und damit die des Werkzeugs 11 bestimmt werden kann. Die Drehlagebestimmungseinheit 16 weist einen Rotationsgeber 17 auf, der wirkungsmäßig mit einer Werkzeugaufnahmespindel 24 gekoppelt ist. Die Werkzeugaufnahmespindel 24 verbindet die Werkzeugaufnahme 10 mit der Antriebsvorrichtung 25. Die Drehlagebestimmungseinheit 16 ist unabhängig von der Werkzeuggeometrie des in die Werkzeugaufnahme 10 eingesetzten Werkzeugs 11. Zusätzlich und/oder alternativ kann mittels der Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung 12 eine weitere Drehlagebestimmungseinheit realisiert werden, mittels der die Drehlage in Abhängigkeit von der Werkzeuggeometrie des Werkzeugs 11 bestimmt werden kann.
Der von der Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung 14 bereitgestellte Werkzeuggeometriedatensatz weist sämtliche lokalen Schneidgeometrien auf. Zur Weiterverarbeitung des Werkzeuggeometriedatensatzes weist das Einstell- und Messgerät eine Anzeigevorrichtung 26 und eine Nachverarbeitungsvorrichtung 27 auf. Mittels der Anzeigevorrichtung 26 kann auswählbar ein Teil der Geometriewerte des Werkzeuggeometriedatensatzes oder der gesamte Werkzeuggeometriedatensatz dargestellt werden. Grundsätzlich unterstützt die Anzeigevorrichtung 26 eine graphische und eine numerische Anzeige der Geo metriewerte. Die Anzeigevorrichtung 26 ist mittels eines Monitors zur graphischen Darstellung ausgebildet. Zur Bereitstellung von einem Teil der Eingabeeinheit 15 weist die Anzeigevorrichtung 25 einen Touchscreen auf. Der Touchscreen ist mittels des Monitors ausgebildet.
2 zeigt beispielhaft ein auf der Anzeigevorrichtung 26 angezeigtes Messprotokoll für ein vielschneidiges Werkzeug. Das Messprotokoll ist als eine Tabelle ausgebildet. Zeilen der Tabelle sind den einzelnen Werkzeugschneiden 28 zugeordnet. Spalten der Tabelle geben Messwerte für die einzelnen Werkzeugschneiden 28 wieder. Wird beispielsweise mittels des Einstell- und Messgeräts ein Werkzeug 11 mit 80 Werkzeugschneiden 28 vermessen, weist die Tabelle zumindest 80 Zeilen auf, die den Werkzeugschneiden 28 zugeordnet sind. Das auf der Anzeigevorrichtung 26 angezeigte Messprotokoll ist ausschnittsweise dargestellt. Mittels Scroll-Balken kann ein anzuzeigender Ausschnitt des Messprotokolls ausgewählt werden. Wahlweise kann das Messprotokoll alternativ und/oder zusätzlich auch auf einem mit dem Einstell- und Messgerät verbundenen Drucker 29 ausgegeben werden.
Die Nachverarbeitungsvorrichtung 27 stellt verschiedene Nachverarbeitungsmodi bereit. Mittels der Nachverarbeitungsvorrichtung 27 können definierte Werkzeugschneiden 28 für eine Weiterverarbeitung ausgewählt werden. Beispielsweise weist die Nachverarbeitungsvorrichtung 27 einen Betriebsmodus auf, in dem definierte Werkzeugschneiden 28 erneut vermessen werden. Außerdem weist die Nachverarbeitungsvorrichtung einen Betriebsmodus zur Korrektur von definierten Einzelschneidendurchmessern auf. Zur Auswahl der definierten Werkzeugschnei den ist die Nachverarbeitungsvorrichtung 27 mit der Eingabeeinheit 15 und der Anzeigevorrichtung 26 verbunden.

10: Werkzeugaufnahme
11: Werkzeug
12: Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung
13: Kamera
14: Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung
15: Eingabeeinheit
16: Drehlagebestimmungseinheit
17: Rotationsgeber
18: Auflichtbeleuchtungseinheit
19: Durchlichtbeleuchtungseinheit
20: Steuereinheit
21: Rechnereinheit
22: Ausleseeinheit
23: Empfangseinheit
24: Werkzeugaufnahmespindel
25: Antriebsvorrichtung
26: Anzeigevorrichtung
27: Nachverarbeitungsvorrichtung
28: Werkzeugschneide
29: Drucker

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19927496 A1 [0002]

Claims

Einstell- und/oder Messgerät mit einer drehbaren Werkzeugaufnahme (10) zur Aufnahme eines zu vermessenden Werkzeugs (11), mit einer Werkzeuggeometrieerfassungsvorrichtung (12), die zumindest eine Kamera (13) zur Erfassung von zumindest einem Teil einer Werkzeuggeometrie umfasst, sowie mit einer Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung (14), die zur Ermittlung eines Werkzeuggeometriedatensatzes mittels der durch die Kamera (13) erfassten Werkzeuggeometrie vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung (14) dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil des Werkzeuggeometriedatensatzes in Abhängigkeit von einem eine Werkzeugsegmentanzahl beschreibenden Verarbeitungsparameter zu ermitteln.
Einstell- und/oder Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung (14) dazu vorgesehen ist, den Verarbeitungsparameter zu Beginn einer Ermittlung des Werkzeuggeometriedatensatzes zu verarbeiten.
Einstell- und/oder Messgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung (14) dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil des Werkzeuggeometriedatensatzes nach einer Verarbeitung des Verarbeitungsparameters zu ermitteln.
Einstell- und/oder Messgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung (14) für ein Auslesen und/oder einen Empfang des Verarbeitungsparameters vorgesehen ist.
Einstell- und/oder Messgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Eingabeeinheit (15), die für eine Benutzereingabe des Verarbeitungsparameters vorgesehen ist.
Einstell- und/oder Messgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verarbeitungsparameter als ein Werkzeugparameter ausgebildet ist.
Einstell- und/oder Messgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung (14) für einen eine Werkzeugschneidenanzahl beschreibenden Verarbeitungsparameter vorgesehen ist.
Einstell- und/oder Messgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung (14) dazu vorgesehen ist, den Werkzeuggeometriedatensatz segmentweise zu ermitteln.
Einstell- und/oder Messgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Drehlagebestimmungseinheit (16), die dazu vorgesehen ist, eine Drehlage der Werkzeugaufnahme (10) und/oder eine Drehlage des Werkzeugs (11) zu bestimmen.
Einstell- und/oder Messgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehlagebestimmungseinheit (16) einen mit der Werkzeugaufnahme (10) gekoppelten Rotationsgeber (17) aufweist.
Einstell- und/oder Messgerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehlagebestimmungseinheit (16) dazu vorgesehen ist, die Drehlage unabhängig von der Werkzeuggeometrie zu bestimmen.
Einstell- und/oder Messgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung (14) dazu vorgesehen ist, mittels für unterschiedliche Drehlagen erfasster Werkzeugteilgeometrien den Drehlagen zugeordnete Werkzeuggeometriedaten zu ermitteln
Einstell- und/oder Messgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuggeometrieverarbeitungsvorrichtung (14) dazu vorgesehen ist, die unterschiedlichen Drehlagen zugeordneten Werkzeuggeometriedaten rechnerisch miteinander in Beziehung zu setzen.