DE202014100965U1

DE202014100965U1 - Device for tool control

Info

Publication number: DE202014100965U1
Application number: DE202014100965.5U
Authority: DE
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2015-06-08
Anticipated expiration: 2024-03-05

Abstract

Vorrichtung zur Werkzeugkontrolle mit einem Bearbeitungsbereich (6) für Werkstücke (2), einem Werkzeugmagazin (8) für Werkzeuge (4) und einem bewegbaren Werkzeughalter (10), der zwischen dem Werkzeugmagazin (8) und dem Bearbeitungsbereich (6) bewegbar ist, wobei zwischen dem Bearbeitungsbereich (6) und dem Werkzeugmagazin (8) ein Lichtgitter (12) zur Kontrolle des Werkzeuges (4) angeordnet ist, wobei zwischen einem ersten Lichtgittergehäuse (14) und einem zweiten Lichtgittergehäuse (16) des Lichtgitters (12) Lichtachsen (18) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtachsen (18) durch eine Steuer- und Auswerteeinheit (34) einzeln aktivierbar sind und wobei eine Anzahl und/oder eine Position der Lichtachsen (18) zur zeitoptimierten Auswertung des Werkzeuges (4) einstellbar ist.Device for controlling tools with a processing area (6) for workpieces (2), a tool magazine (8) for tools (4) and a movable tool holder (10) which is movable between the tool magazine (8) and the processing area (6), wherein between the processing area (6) and the tool magazine (8) a light grid (12) for controlling the tool (4) is arranged, wherein between a first light grid housing (14) and a second light grid housing (16) of the light grid (12) light axes (18 ) are formed, characterized in that the light axes (18) by a control and evaluation unit (34) are individually activated and wherein a number and / or a position of the light axes (18) for time-optimized evaluation of the tool (4) is adjustable.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Werkzeugkontrolle. The present invention relates to a tool control device.

Die DE 10 2005 003 220 B4 offenbart eine Werkzeugwechseleinrichtung mit einem Lichtvorhang. Zum Prüfen wird im einfachsten Fall beispielsweise ein Bohrer oder ein anderes zu prüfendes Werkzeug in einen von Lichtschranken gebildeten Lichtvorhang gefahren. Der Bohrer unterbricht nun die Lichtwege der Lichtschranken und lässt die übrigen Lichtwege frei. Somit ist seine Länge in Stufen überprüfbar. Ist der Bohrer abgebrochen fällt dies unmittelbar auf. Es ist somit eine Bohrerbruchkontrolle durchführbar. Hierzu genügt im einfachsten Falle auch eine einzelne Lichtschranke, da der Bohrer über eine kontrollierte axiale Bewegung eines Doppelgreifers in die Lichtschranke geführt wird und ein Positionssensor für die Position des Bohrers vorgesehen ist. Nachteilig bei dem genannten Stand der Technik ist, dass alle Lichtstrahlen des Lichtgitters aktiv sein müssen, um verschiedene Bohrerlängen zu prüfen oder bei nur einer einzelnen Lichtschranke der Bohrer zum Prüfen in Achsrichtung des Bohrers bewegt werden muss. The DE 10 2005 003 220 B4 discloses a tool changer with a light curtain. For testing, in the simplest case, for example, a drill or another tool to be tested is moved into a light curtain formed by light barriers. The drill now interrupts the light paths of the light barriers and leaves the remaining light paths free. Thus, its length is verifiable in stages. If the drill is broken off, this is immediately noticeable. Thus, a drill breakage control is feasible. For this purpose, in the simplest case, a single light barrier is sufficient, since the drill is guided via a controlled axial movement of a double gripper into the light barrier and a position sensor for the position of the drill is provided. A disadvantage of the cited prior art is that all light beams of the light grid must be active in order to check different drill lengths or in the case of only a single light barrier of the drill must be moved to check in the axial direction of the drill.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Vorrichtung zur Werkzeugkontrolle bereitzustellen die eine höhere Produktivität aufweist und flexibler eingesetzt werden kann. An object of the invention is to provide an improved tool control device which has a higher productivity and can be used more flexibly.

Die Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch eine Vorrichtung zur Werkzeugkontrolle mit einem Bearbeitungsbereich für Werkstücke, einem Werkzeugmagazin für Werkzeuge und einem bewegbaren Werkzeughalter, der zwischen dem Werkzeugmagazin und dem Bearbeitungsbereich bewegbar ist, wobei zwischen dem Bearbeitungsbereich und dem Werkzeugmagazin ein Lichtgitter zur Kontrolle des Werkzeuges angeordnet ist, wobei zwischen einem ersten Lichtgittergehäuse und einem zweiten Lichtgittergehäuse des Lichtgitters Lichtachsen gebildet sind, wobei die Lichtachsen durch eine Steuer- und Auswerteeinheit einzeln aktivierbar sind und wobei eine Anzahl und/oder eine Position der Lichtachsen zur zeitoptimierten Auswertung des Werkzeuges einstellbar ist. The object is achieved according to claim 1 by a device for tool control with a processing area for workpieces, a tool magazine for tools and a movable tool holder which is movable between the tool magazine and the processing area, wherein between the processing area and the tool magazine a light grid for controlling the tool wherein light axes are formed between a first light grid housing and a second light grid housing of the light grid, wherein the light axes can be individually activated by a control and evaluation unit and wherein a number and / or a position of the light axes for time-optimized evaluation of the tool is adjustable.

Eine Lichtachse ist dabei durch Lichtstrahlen zwischen einem Lichtsender und einem Lichtempfänger des Lichtgitters gebildet. Durch den Lichtempfänger wird dabei eine Unterbrechung der Lichtstrahlen bzw. der Lichtachsen detektiert. Aufgrund der Unterbrechung wird ein Objektfeststellungssignal und/oder Objektdaten ausgegeben. Dabei ist es vorgesehen, dass das Objektfeststellungssignal bzw. die Objektdaten optional nur dann ausgegeben wird, wenn die Unterbrechung auch tatsächlich stattfindet. D. h. zwischen den Messungen bzw. Unterbrechungen der Lichtachsen können durch das Lichtgitter auf demselben Ausgang auch andere Daten bzw. Signale ausgegeben werden, bzw über einen Eingang auch Daten bzw. Signale eingelesen werden. A light axis is formed by light rays between a light transmitter and a light receiver of the light grid. In this case, an interruption of the light beams or the light axes is detected by the light receiver. Due to the interruption, an object detection signal and / or object data is output. It is provided that the object detection signal or the object data is optionally output only when the interruption actually takes place. Ie. Between the measurements or interruptions of the light axes, other data or signals can also be output by the light grid on the same output, or data or signals can also be read in via an input.

Gemäß der Erfindung kann die Steuer- und Auswerteeinheit im Lichtgitter selbst vorgesehen sein oder auch außerhalb der Lichtgittergehäuse angeordnet sein. Die Steuer- und Auswerteeinheit ist ggf. auch nur in einem der Lichtgittergehäuse vorgesehen, in welchem die Lichtempfänger untergebracht sind. According to the invention, the control and evaluation unit may be provided in the light grid itself or be arranged outside the light grid housing. If necessary, the control and evaluation unit is also provided only in one of the light grid housing in which the light receivers are housed.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nun möglich, eine sehr schnelle Kontrolle des Werkzeuges im Produktivbetrieb der Werkzeugmaschine durchzuführen, da die Anzahl bzw. die Position der Lichtachsen zur Auswertung des Werkzeuges einstellbar ist. Dabei braucht der Verarbeitungsablauf der Werkzeugmaschine nicht oder nur in sehr geringem Maße modifiziert werden. According to the present invention, it is now possible to perform a very rapid control of the tool in the productive operation of the machine tool, since the number or the position of the light axes for evaluating the tool is adjustable. The processing sequence of the machine tool does not need to be modified or only to a very limited extent.

Gemäß der Erfindung ist das Lichtgitter zur Kontrolle des Werkzeuges zwischen dem Bearbeitungsbereich und dem Werkzeugmagazin angeordnet. Dadurch ist es möglich, das Werkzeug auf dem ohnehin notwendigen Weg zwischen Bearbeitungsbereich und dem Werkzeugmagazin gleichzeitig zu prüfen, ohne dass das Werkzeug an eine zusätzliche Prüfposition gefahren werden muss. According to the invention, the light grid for controlling the tool between the processing area and the tool magazine is arranged. This makes it possible to check the tool on the anyway necessary path between the processing area and the tool magazine at the same time, without the tool must be moved to an additional test position.

Dabei wird das Werkzeug von dem Werkzeughalter gehalten. D.h. das Werkzeug muss nicht extra in einer bestimmten Prüfvorrichtung angeordnet werden, sondern kann direkt, ohne dass eine zusätzliche Position vorgesehen werden muss, in dem Werkzeughalter vermessen werden. Es ist somit möglich, das zu prüfende Werkzeug schnell durch das Lichtgitter zu bewegen, ohne dass das Werkzeug abgebremst werden muss. The tool is held by the tool holder. That the tool does not have to be arranged separately in a particular test device, but can be measured directly in the tool holder without having to provide an additional position. It is thus possible to quickly move the tool to be tested through the light grid without the tool having to be braked.

Dabei braucht das Werkzeugmagazin auch keine zusätzliche Bewegung in Achsrichtung des Werkzeuges in das Lichtgitter durchzuführen, da die Anzahl der Lichtachsen zur Auswertung des Werkzeuges einstellbar ist. D. h. je nach zu prüfendem Werkzeug werden durch unterschiedliche Anzahlen und/oder Positionen der aktivierten Lichtachsen unterschiedliche Detektionsbereiche bzw. unterschiedliche Überwachungsbereiche des Lichtgitters aktiviert. The tool magazine need not perform any additional movement in the axial direction of the tool in the light grid, since the number of light axes for evaluating the tool is adjustable. Ie. Depending on the tool to be tested, different detection areas or different monitoring areas of the light grid are activated by different numbers and / or positions of the activated light axes.

Dadurch, dass nur eine bestimmte Anzahl von Lichtachsen an einer bestimmten Position aktiviert ist, reduziert sich der Auswerteaufwand und damit die Auswertezeit gegenüber einer Auswertung aller Lichtachsen derart, dass eine schnellere Auswertung der Lichtachsen vorgenommen werden kann. The fact that only a certain number of light axes is activated at a certain position, the evaluation effort and thus the evaluation reduced compared to an evaluation of all light axes such that a faster evaluation of the light axes can be made.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist damit ohne größere Modifikationen in eine bestehende Anwendung integrierbar und dadurch auch insbesondere einfach nachrüstbar. Auch bei einer nachgerüsteten Anwendung kann das zu prüfende Werkzeug schnell durch das Lichtgitter bewegt werden, ohne dass das Werkzeug abgebremst werden muss. The device according to the invention can thus be integrated without major modifications into an existing application and thereby also easy to retrofit. Even with a retrofitted application, the tool to be tested can be quickly moved through the light curtain without the tool having to be braked.

Bei den Werkzeugen kann es sich insbesondere um Bohrer, Fräsköpfe, Schneidwerkzeuge, Hobelwerkzeuge, Sägeblätter, Stanzwerkzeuge usw. handeln. Besonders bevorzugt ist das Werkzeug ein Bohrer oder ein Stahlbohrer. Dabei beträgt der Durchmesser des Bohrers bevorzugt mindestens 3 mm. Jedoch ist es auch möglich, kleinere Durchmesser zu detektieren. The tools may in particular be drills, milling heads, cutting tools, planing tools, saw blades, stamping tools, etc. Particularly preferably, the tool is a drill or a steel drill. The diameter of the drill is preferably at least 3 mm. However, it is also possible to detect smaller diameters.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Anzahl und/oder Position der Lichtachsen zur Auswertung des Werkzeuges durch die Steuer- und Auswerteeinheit automatisch eingestellt, abhängig von Werkzeugkenndaten. Dadurch ist es möglich unterschiedliche Werkzeuge automatisch zu vermessen, ohne dass jedes einzelne Werkzeug eingelernt werden muss. Die Werkzeugkenndaten sind optional in der Steuer- und Auswerteeinheit gespeichert. In a further development of the invention, the number and / or position of the light axes for evaluating the tool is set automatically by the control and evaluation unit, depending on tool characteristics. This makes it possible to automatically measure different tools without having to teach each tool individually. The tool characteristics are optionally stored in the control and evaluation unit.

Eine Inbetriebnahme des Lichtgitters in der Vorrichtung zur Werkzeugkontrolle kann dabei folgende Schritte aufweisen. Das Lichtgitter wird dabei in einem ersten Schritt an einer vorgesehenen Position zwischen Bearbeitungsbereich und dem Werkzeugmagazin derart montiert, dass das Werkzeug durch den Werkzeughalter durch das Lichtgitter hindurch bewegt wird. A commissioning of the light grid in the tool control device can have the following steps. The light grid is mounted in a first step at a designated position between the processing area and the tool magazine in such a way that the tool is moved through the tool holder through the light grid.

In einem zweiten Schritt werden die elektrischen Anschlüsse an eine Stromversorgung und eine Steuerung bzw. Maschinensteuerung vorgenommen. Eine Verbindung zwischen Lichtgitter und Steuerung bzw. Maschinensteuerung kann dabei über eine in der Automatisierungstechnik übliche Schnittstelle, beispielsweise IO-Link, erfolgen. In a second step, the electrical connections to a power supply and a controller or machine control are made. A connection between the light curtain and the control or machine control can take place via a common interface in automation technology, such as IO-Link.

In einem dritten Schritt werden optional Schaltschwellen bei freiem Lichtweg eingelernt, so dass das Lichtgitter eine Unterbrechung einer Lichtachse optimal detektieren kann, so dass beispielsweise keine Übersteuerungseffekte eintreten. In a third step switching thresholds are optionally taught in the free light path, so that the light grid can detect an interruption of a light axis optimally, so that, for example, no overdrive effects occur.

Dieser dritte Schritt kann im laufenden Produktivbetrieb zyklisch wiederholt werden, so dass beispielsweise eine Verschmutzung der Frontscheiben der Lichtgittergehäuse kompensiert werden kann. Das Einlernen der Schaltschwellen wird dabei zwischen den Messzyklen vorgenommen, so dass keine Beeinträchtigung des Produktivbetriebes stattfindet. This third step can be repeated cyclically during ongoing productive operation, so that, for example, contamination of the windscreen housing windscreen can be compensated. The learning of the switching thresholds is carried out between the measuring cycles, so that no impairment of the productive operation takes place.

In einem vierten Schritt wird das Lichtgitter in der Einbauposition kalibriert. Hierzu wird ein Bezugswerkzeug oder ein Einrichtwerkzeug mit bekannten Abmessungen, insbesondere bekannte Länge in einer langsameren Geschwindigkeit als im Produktivbetrieb durch das Lichtgitter bewegt. Hierbei sind alle Lichtachsen des Lichtgitters aktiv. Dieser Vorgang wird beispielsweise durch das Senden eines Kommandos von der Steuerung an das Lichtgitter gestartet. Das Lichtgitter ermittelt dabei beim Durchfahren des Bezugswerkzeugs oder Einrichtwerkzeugs die Position der Werkzeugspitze. Mit diesem Positionswert und den Referenzmaßen des Bezugswerkzeugs oder Einrichtwerkzeugs ist das Lichtgitter in der Lage, für die unterschiedlichen bekannten Werkzeugabmessungen einen jeweiligen eingeschränkten Messbereich bzw. einen eingeschränkten Überwachungsbereich einzustellen. In a fourth step, the light grid is calibrated in the installation position. For this purpose, a reference tool or a set-up tool of known dimensions, in particular known length, is moved through the light grid at a slower speed than in the productive mode. All light axes of the light grid are active here. This process is started, for example, by sending a command from the controller to the light grid. The light grid determines while moving through the reference tool or setting the position of the tool tip. With this position value and the reference dimensions of the reference tool or set-up tool, the light grid is able to set a respective restricted measuring range or a limited monitoring range for the different known tool dimensions.

In einem speziellen Kalibrierverfahren kann auch ein Umrechnungsfaktor ermittelt werden, indem die Werkzeugspitze mit bekannten Abmessungen im gesamten Überwachungsbereich gemessen wird. Aus den Werkzeugabmessungen und der Position der Werkzeugspitze wird anschließend der Umrechnungsfaktor ermittelt. Bei einer späteren Überprüfung des Werkzeuges auf Bruch oder Beschädigung wird dem Lichtgitter die Abmessungen, insbesondere Länge des zu prüfenden Werkzeuges mitgeteilt. Aus diesen Abmessungen wird mittels des bei der Kalibrierung ermittelten Umrechnungsfaktors ein eingeschränkter Überwachungsbereich bzw. die Anzahl und/oder die Position der Lichtachsen für dieses Werkzeug berechnet. Durch die Reduktion des Überwachungsbereichs bzw. der Anzahl Lichtachsen kann nun die zeitliche Abfolge der Strahlüberprüfung schneller durchgeführt werden, da nur ein Teil der optischen Strahlen vom Lichtgitter, bzw. der Steuer und Auswerteeinheit ausgewertet wird. In a special calibration procedure, a conversion factor can also be determined by measuring the tool tip with known dimensions in the entire monitoring area. The conversion factor is then determined from the tool dimensions and the position of the tool tip. In a later review of the tool for breakage or damage to the light grid, the dimensions, in particular the length of the tool to be tested notified. From these dimensions, a limited monitoring range or the number and / or the position of the light axes for this tool is calculated by means of the conversion factor determined during the calibration. By reducing the monitoring range or the number of light axes, the temporal sequence of the beam inspection can now be carried out more quickly since only a part of the optical beams is evaluated by the light grid or the control and evaluation unit.

In Weiterbildung der Erfindung weist das Lichtgitter mindestens einen Eingang zum Einlesen der Werkzeugkenndaten auf. Dieser Eingang kann beispielsweise Bestandteil einer Schnittstelle des Lichtgitters sein, beispielsweise eine in der Automatisierungstechnik übliche IO-Link Schnittstelle. Dieser Eingang bzw. diese Schnittstelle ist mit einem Ausgang der Steuerung bzw. Maschinensteuerung verbunden. Die Werkzeugkenndaten werden dann entweder von der Steuerung bzw. Maschinensteuerung über den Eingang an das Lichtgitter übertragen, oder das Lichtgitter holt die Werkzeugkenndaten über den Eingang von der Steuerung bzw. Maschinensteuerung ab. In a development of the invention, the light grid has at least one input for reading in the tool characteristics. This input can for example be part of an interface of the light grid, for example a common in automation technology IO-Link interface. This input or this interface is connected to an output of the controller or machine control. The tool characteristics are then either transferred from the controller or machine control via the input to the light grid, or the light grid retrieves the tool characteristics via the input from the controller or machine control.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuer- und Auswerteeinheit des Lichtgitters derart ausgebildet ist, dass das Werkzeug während einer hohen Bewegungsgeschwindigkeit bevorzugt bis zu 3 m/s, insbesondere bis zu 1 m/s quer zu den Lichtachsen messbar ist. Das wird dadurch erreicht, dass lediglich ein Teil der möglichen Lichtachsen angesteuert und ausgewertet wird, wodurch das Werkzeug während der Bewegung im Produktivbetrieb geprüft werden kann. According to a preferred embodiment, the control and evaluation of the light grid is designed such that the tool during a high speed of movement preferably up to 3 m / s, in particular up to 1 m / s across the Light axes is measurable. This is achieved by controlling and evaluating only a portion of the possible light axes, allowing the tool to be tested during movement in productive operation.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lichtachsen von mindestens zwei Lichtsendern in dem ersten Lichtgittergehäuse und mindestens zwei gegenüberliegenden Lichtempfängern in dem zweiten Lichtgittergehäuse gebildet. Dadurch wird ein Lichtgitter mit einzelnen Lichtschranken gebildet. Dabei kann es vorgesehen sein, dass alle Lichtsender in dem ersten Lichtgittergehäuse angeordnet sind und alle Lichtempfänger in dem zweiten Lichtgittergehäuse angeordnet sind. Jedoch kann es auch vorgesehen sein, dass Lichtsender und Lichtempfänger in dem ersten Lichtgittergehäuse angeordnet sind und gegenüberliegende zugehörige Lichtempfänger und Lichtsender in dem zweiten Lichtgittergehäuse angeordnet sind, wobei Lichtschranken durch gegenüberliegende Lichtsender und Lichtempfänger gebildet sind. According to a preferred embodiment, the light axes of at least two light transmitters are formed in the first light grid housing and at least two opposing light receivers in the second light grid housing. As a result, a light grid is formed with individual light barriers. It can be provided that all light emitters are arranged in the first light grid housing and all the light receivers are arranged in the second light grid housing. However, it can also be provided that light emitter and light receiver are arranged in the first light grid housing and opposite associated light receiver and light emitter are arranged in the second light grid housing, wherein light barriers are formed by opposing light emitter and light receiver.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind die Lichtachsen von mindestens einem Lichtsender und mindestens einem Lichtempfänger in dem ersten Lichtgittergehäuse und einem gegenüberliegenden Reflektor gebildet. Dadurch werden durch die Lichtsender und die Lichtempfänger in demselben Lichtgittergehäuse und dem gegenüberliegenden Reflektor Reflexionslichtschranken gebildet. According to an alternative embodiment, the light axes of at least one light transmitter and at least one light receiver are formed in the first light grid housing and an opposite reflector. This reflection light barriers are formed by the light emitter and the light receiver in the same light grid housing and the opposite reflector.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Lichtachsen von mindestens einem Lichtsender und mindestens einem Lichtempfänger in dem ersten Lichtgittergehäuse gebildet, wobei die Lichtsender und die Lichtempfänger einen Lichttaster bilden. Bei dem Lichttaster kann es sich beispielsweise um einen TOF-Lichttaster handeln welcher nach dem Prinzip der Lichtlaufzeit arbeitet, oder einem Triangulationslichttaster, wobei der Lichtempfänger ein ortsauflösendes Empfangselement aufweist. In a development of the invention, the light axes of at least one light transmitter and at least one light receiver are formed in the first light grid housing, wherein the light transmitters and the light receivers form a light scanner. The light sensor can be, for example, a TOF light scanner which operates on the principle of the light transit time, or a triangulation light sensor, the light receiver having a spatially resolving reception element.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lichtachsen parallel zueinander angeordnet. Dadurch wird ein gleichmäßiges Überwachungsraster im Überwachungsbereich gebildet, wodurch die Messauflösung an jeder Stelle zwischen den Lichtgittergehäusen identisch ist. Dadurch ist es beispielsweise sehr einfach möglich, eine Längenmessung für Werkzeuge durchzuführen, wenn sich das Werkzeug mit einer Werkzeugachse quer zu den Lichtachsen zwischen den Lichtgittergehäusen befindet und dadurch entsprechende Lichtachsen unterbrochen werden. In a preferred embodiment, the light axes are arranged parallel to each other. This forms a uniform surveillance grid in the surveillance area, which makes the measurement resolution identical at each point between the light curtain housings. This makes it very easy, for example, to carry out a length measurement for tools when the tool with a tool axis is transverse to the light axes between the light grid housings and thereby corresponding light axes are interrupted.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Lichtachsen in einem Winkel ≤ 20° zueinander angeordnet. Das kann dadurch erreicht werden, dass jeweils versetzt angeordnete Lichtsender und Lichtempfänger eine Lichtachse bilden. Beispielsweise kann dabei auch ein Lichtsender des einen Lichtgittergehäuses mit zwei versetzt angeordneten Lichtempfängern des anderen Lichtgittergehäuses zwei Lichtachsen bilden, die einen Winkel zueinander aufweisen. Weiter ist es vorgesehen, dass zwei Lichtsender des einen Lichtgittergehäuses mit einem Lichtempfänger des anderen Lichtgittergehäuses zwei Lichtachsen bilden, die einen Winkel zueinander aufweisen. Dadurch, dass die beiden im Winkel angeordneten Lichtachsen an einem Lichtgittergehäuse zusammentreffen, verringert sich der Abstand der Lichtachsen in Richtung der Lichtgittergehäuse, wodurch sich die Auflösung in Richtung der Lichtgittergehäuse an bestimmten Stellen quer zu der Lichtachse erhöht. Dadurch kann an den Stellen mit höherer Lichtstrahldichte bzw. höherer Auflösung das Werkzeug genauer vermessen werden. Die Lichtachsen können dabei auch gekreuzt angeordnet sein. In a further preferred embodiment, the light axes are arranged at an angle ≦ 20 ° to each other. This can be achieved in that each staggered light transmitter and light receiver form a light axis. For example, a light emitter of the one light grid housing with two staggered light receivers of the other light grid housing can also form two light axes that are at an angle to one another. It is further provided that two light emitters of one light grid housing with a light receiver of the other light grid housing form two light axes which are at an angle to one another. The fact that the two light axes arranged at an angle meet at a light grid housing reduces the distance of the light axes in the direction of the light grid housing, whereby the resolution in the direction of the light grid housing increases at certain points transversely to the light axis. As a result, the tool can be measured more accurately at the points with higher light beam density or higher resolution. The light axes can also be arranged crossed.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind parallele Lichtachsen und in einem Winkel zueinander angeordnete Lichtachsen angeordnet. Dadurch wird die Lichtstrahldichte bzw. die Auflösung des Lichtgitters noch weiter erhöht. Jeder Lichtsender und jeder Lichtempfänger bildet dabei mit mindestens zwei gegenüberliegenden Lichtempfängern bzw. Lichtsendern mindestens zwei Lichtachsen. Es ist dabei weiter bevorzugt, dass Lichtsender und Lichtempfänger mit mindestens drei gegenüberliegenden Lichtempfängern bzw. Lichtsendern mindestens drei Lichtachsen bilden. In a particularly preferred embodiment, parallel light axes and arranged at an angle to each other light axes are arranged. As a result, the light beam density or the resolution of the light grid is further increased. Each light emitter and each light receiver forms at least two light axes with at least two opposing light receivers or light emitters. It is further preferred that the light emitter and the light receiver form at least three light axes with at least three opposing light receivers or light emitters.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Werkzeug zur Werkzeugkontrolle außerhalb einer Mitte zwischen den Lichtgittergehäusen des Lichtgitters angeordnet. In a further development of the invention, the tool for tool control is arranged outside a middle between the light grid housings of the light grid.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Werkzeug zur Werkzeugkontrolle an der Stelle des Lichtgitters angeordnet, an der die Lichtstrahldichte bzw. Auflösung des Lichtgitters durch die Lichtachsen am höchsten ist. Das Werkzeug wird zur Prüfung an der Stelle quer zu den Lichtachsen angeordnet, an der die Auflösung des Lichtgitters am höchsten ist. In a further development of the invention, the tool for tool control is arranged at the location of the light grid at which the light beam density or resolution of the light grid through the light axes is highest. The tool is placed at the point transverse to the light axes where the resolution of the light curtain is highest.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Werkzeug zur Werkzeugkontrolle zwischen den Lichtgittergehäusen angeordnet, wobei ein Abstand zu dem ersten Lichtgittergehäuse oder dem zweiten Lichtgittergehäuse ca. 1/3 des Abstandes zwischen den Lichtgittergehäusen beträgt und ein Abstand zu dem zweiten Lichtgittergehäuse oder ersten Lichtgittergehäuse ca. 2/3 des Abstandes zwischen den Lichtgittergehäusen beträgt. An diesen Stellen ist die Auflösung bei einer Kreuzstrahlanordnung am höchsten, wodurch eine genaue Messung von Werkzeugen an dieser Stelle am höchsten ist. Da die Lichtachsen vorzugsweise durch Infrarotlicht gebildet sind, sind die Lichtachsen für das menschliche Auge nicht sichtbar. Jedoch kann der Anwender dennoch einfach die höchste Auflösung bzw. die höchste Lichtstrahldichte durch die Anordnung des Werkzeuges gemäß den Abständen 1/3 zu 2/3 zwischen den Lichtgittergehäusen auswählen. In a further development of the invention, the tool for tool control between the light grid housings is arranged, wherein a distance to the first light grid housing or the second light grid housing is about 1/3 of the distance between the light grid housings and a distance to the second light grid housing or first light grid housing about 2 / 3 of the distance between the light curtain housings is. At these locations, the resolution is highest for a cross-beam design, which makes accurate tooling highest at that location. Since the light axes are preferably formed by infrared light, the Light axes not visible to the human eye. However, the user can still easily select the highest resolution or the highest light beam density by the arrangement of the tool according to the distances 1/3 to 2/3 between the light curtain housings.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung findet an dem Werkzeug auf dem Weg vom Werkzeugmagazin zum Werkstück durch das Lichtgitter eine erste Messung statt und auf dem Weg vom Werkstück zum Werkzeugmagazin eine zweite Messung statt und aus einer Differenz beider Messergebnisse ist ein Werkzeugbruch detektierbar. Zunächst wird davon ausgegangen, dass das Werkzeug unbeschädigt in dem Werkzeugmagazin vorhanden ist. D. h. bei der ersten Messung wird der unbeschädigte Zustand des Werkzeuges festgestellt. Weiter wird davon ausgegangen, dass das Werkzeug bei einer Anwendung in dem Bearbeitungsbereich möglicherweise beschädigt wird oder einem Verschleiß unterworfen ist. Demnach wird bei der zweiten Messung das beschädigte oder verschlissene Werkzeug detektiert. Das beschädigte oder verschlissene Werkzeug kann gemäß der Erfindung nun besonders einfach dadurch detektiert werden, dass das erste Messergebnis mit dem zweiten Messergebnis verglichen wird und bei einer Differenz der Messergebnisse eine Beschädigung oder ein Verschleiß vorliegt. Dadurch kann eine Beschädigung bei einer Vielzahl von Werkzeugen einfach detektiert werden, ohne dass die genauen Abmessungen der Werkzeuge dem Lichtgitter bekannt sind. Dadurch können auch neu hinzugefügte Werkzeuge geprüft werden ohne dass die Vorrichtung zur Werkzeugkontrolle oder das Lichtgitter aktualisiert werden muss. Dabei können geringe Abweichungen von wenigen Millimetern oder auch Abmessungen kleiner 1 mm detektiert werden. In a particularly preferred embodiment of the invention takes place on the tool on the way from the tool magazine to the workpiece through the light grid a first measurement instead and on the way from the workpiece to the tool magazine a second measurement instead of a difference of both measurement results, a tool break is detected. First, it is assumed that the tool is undamaged in the tool magazine. Ie. during the first measurement, the undamaged state of the tool is determined. Further, it is believed that the tool may be damaged or subject to wear when used in the machining area. Thus, in the second measurement, the damaged or worn tool is detected. According to the invention, the damaged or worn tool can now be detected particularly simply by comparing the first measurement result with the second measurement result and with a difference of the measurement results there being damage or wear. As a result, damage to a variety of tools can be easily detected, without the exact dimensions of the tools are known to the light grid. As a result, newly added tools can be tested without having to update the tool control device or the light grid. In this case, small deviations of a few millimeters or even dimensions smaller than 1 mm can be detected.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Vorteile und Merkmale unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen in: The invention will be explained below with regard to further advantages and features with reference to the accompanying drawings with reference to embodiments. The figures of the drawing show in:

1 eine Vorrichtung zur Werkzeugkontrolle; 1 a tool control device;

2 ein Lichtgitter mit parallelen Lichtachsen zur Werkzeugkontrolle; 2 a light grid with parallel light axes for tool control;

3 ein Lichtgitter mit gekreuzten Lichtachsen zur Werkzeugkontrolle; 3 a light grid with crossed light axes for tool control;

4 ein Lichtgitter mit parallelen und gekreuzten Lichtachsen zur Werkzeugkontrolle; 4 a light grid with parallel and crossed light axes for tool control;

5 ein Lichtgitter mit parallelen und gekreuzten Lichtachsen zur Werkzeugkontrolle; 5 a light grid with parallel and crossed light axes for tool control;

6 ein Lichtgitter mit Reflektor mit parallelen und gekreuzten Lichtachsen zur Werkzeugkontrolle; 6 a light grid with reflector with parallel and crossed light axes for tool control;

7 eine Vorrichtung zur Werkzeugkontrolle mit einem Lichtgitter und einer Steuerung. 7 a tool control device with a light grid and a controller.

In den nachfolgenden Figuren sind identische Teile mit identischen Bezugszeichen versehen. Bei den Figuren handelt es sich um schematische Darstellungen. In the following figures, identical parts are provided with identical reference numerals. The figures are schematic representations.

1 zeigt eine Vorrichtung zur Werkzeugkontrolle mit einem Bearbeitungsbereich 6 für Werkstücke 2, einem Werkzeugmagazin 8 für Werkzeuge 4 und einem bewegbaren Werkzeughalter 10, der zwischen dem Werkzeugmagazin 8 und dem Bearbeitungsbereich 6 bewegbar ist, wobei zwischen dem Bearbeitungsbereich 6 und dem Werkzeugmagazin 8 ein Lichtgitter 12 zur Kontrolle des Werkzeuges 4 angeordnet ist, wobei zwischen einem ersten Lichtgittergehäuse 14 und einem zweiten Lichtgittergehäuse 16 des Lichtgitters 12 Lichtachsen 18 gebildet sind, wobei die Lichtachsen 18 durch eine Steuer- und Auswerteeinheit 34 einzeln aktivierbar sind und wobei eine Anzahl und/oder eine Position der Lichtachsen 18 zur zeitoptimierten Auswertung des Werkzeuges 4 einstellbar ist. 1 shows a device for tool control with a processing area 6 for workpieces 2 , a tool magazine 8th for tools 4 and a movable tool holder 10 that is between the tool magazine 8th and the editing area 6 is movable, being between the processing area 6 and the tool magazine 8th a light grid 12 to control the tool 4 is arranged, wherein between a first light grid housing 14 and a second light grid housing 16 of the light grid 12 light axes 18 are formed, the light axes 18 by a control and evaluation unit 34 are individually activated and wherein a number and / or a position of the light axes 18 for time-optimized evaluation of the tool 4 is adjustable.

Gemäß 1 kann die Steuer- und Auswerteeinheit 34 im Lichtgitter 12 selbst vorgesehen sein oder auch außerhalb des Lichtgittergehäuses 14 oder 16 angeordnet sein. In der Steuer- und Auswerteeinheit 34 sind optional Werkzeugkenndaten 20 gespeichert. Die Steuer- und Auswerteeinheit 34 ist ggf. auch nur in einem der Lichtgittergehäuse 14 oder 16 vorgesehen, in welchem die Lichtempfänger untergebracht sind. According to 1 can the control and evaluation unit 34 in the light grid 12 be provided itself or outside the light curtain housing 14 or 16 be arranged. In the control and evaluation unit 34 are optional tool characteristics 20 saved. The control and evaluation unit 34 is possibly only in one of the light grid housing 14 or 16 provided, in which the light receiver are housed.

In 1 sind drei Achsen definiert. Eine erste Achse X zeigt in Richtung der Lichtachsen 18. Eine zweite Achse Y zeigt in Richtung quer zu den Lichtachsen 18 und in Bewegungsrichtung des Werkzeugs 4. Eine dritte Achse Z zeigt in Richtung einer Längsachse der Lichtgittergehäuse 14 und 16. Diese Definition ist auch in 7 angegeben. In 1 Three axes are defined. A first axis X points in the direction of the light axes 18 , A second axis Y points in the direction transverse to the axes of light 18 and in the direction of movement of the tool 4 , A third axis Z points in the direction of a longitudinal axis of the light grid housing 14 and 16 , This definition is also in 7 specified.

Gemäß 2 sind die Lichtachsen 18 von Lichtsendern 24 in dem ersten Lichtgittergehäuse 14 und gegenüberliegenden Lichtempfängern 26 in dem zweiten Lichtgittergehäuse 16 gebildet. Dadurch wird ein Lichtgitter 12 mit quasi einzelnen Lichtschranken gebildet. Dabei kann es vorgesehen sein, dass alle Lichtsender 24 in dem ersten Lichtgittergehäuse 14 angeordnet sind und alle Lichtempfänger 26 in dem zweiten Lichtgittergehäuse 16 angeordnet sind. Jedoch kann es auch vorgesehen sein, dass Lichtsender 24 und Lichtempfänger 26 in dem ersten Lichtgittergehäuse 14 angeordnet sind und gegenüberliegende zugehörige Lichtempfänger 26 und Lichtsender 24 in dem zweiten Lichtgittergehäuse 16 angeordnet sind, wobei Lichtschranken durch Lichtsender 24 und gegenüberliegende Lichtempfänger 26 gebildet sind. According to 2 are the light axes 18 from light transmitters 24 in the first light grid housing 14 and opposite light receivers 26 in the second light grid housing 16 educated. This will create a light grid 12 formed with virtually individual photocells. It can be provided that all light emitters 24 in the first light grid housing 14 are arranged and all light receivers 26 in the second light grid housing 16 are arranged. However, it can also be provided that the light transmitter 24 and light receiver 26 in the first light grid housing 14 are arranged and opposite associated light receiver 26 and light source 24 in the second light grid housing 16 are arranged, with light barriers by light emitters 24 and opposite light receivers 26 are formed.

Weiter sind die Lichtachsen 18 gemäß 2 parallel zueinander angeordnet. Dadurch wird ein gleichmäßiges Überwachungsraster gebildet, wodurch die Messauflösung an jeder Stelle zwischen den Lichtgittergehäusen 14 und 16 identisch ist. Dadurch ist es beispielsweise sehr einfach möglich, eine Längenmessung für das Werkzeug 4 durchzuführen, wenn das Werkzeug 4 wie in 2 dargestellt quer zu den Lichtachsen 18 zwischen den Lichtgittergehäusen 14 und 16 angeordnet ist und dadurch entsprechende Lichtachsen 18 unterbrochen werden. Next are the light axes 18 according to 2 arranged parallel to each other. This will form a uniform surveillance grid, allowing for measurement resolution at any point between the light curtain housings 14 and 16 is identical. This makes it very easy, for example, a length measurement for the tool 4 perform when the tool 4 as in 2 represented transverse to the light axes 18 between the light curtain housings 14 and 16 is arranged and thereby corresponding light axes 18 to be interrupted.

Bei dem Werkzeug 4 kann es sich insbesondere um Bohrer, insbesondere Stahlbohrer, Fräsköpfe, Schneidwerkzeuge, Hobelwerkzeuge, Sägeblätter, Stanzwerkzeuge usw. handeln. Dabei beträgt der Durchmesser des Bohrers bevorzugt mindestens 3 mm. Jedoch können auch kleinere Durchmesser detektiert werden. At the tool 4 these may in particular be drills, in particular steel drills, milling heads, cutting tools, planing tools, saw blades, stamping tools, etc. The diameter of the drill is preferably at least 3 mm. However, smaller diameter can be detected.

Gemäß 2 ist das Werkzeug 4 während einer hohen Bewegungsgeschwindigkeit von bis zu 3 m/s und insbesondere von bis zu 1 m/s quer zu den Lichtachsen 18 bzw. quer zu einer Überwachungsfläche messbar. Das wird dadurch erreicht, dass lediglich ein Teil der möglichen Lichtachsen 18 durch die Steuer- und Auswerteeinheit angesteuert und ausgewertet wird, wodurch das Werkzeug während der Bewegung quer zu den Lichtachsen in Richtung der zweiten Achse Y im Produktivbetrieb geprüft werden kann. According to 2 is the tool 4 during a high movement speed of up to 3 m / s and in particular of up to 1 m / s transverse to the light axes 18 or measurable transversely to a monitoring area. This is achieved by only a part of the possible light axes 18 is controlled and evaluated by the control and evaluation unit, whereby the tool during the movement transverse to the light axes in the direction of the second axis Y can be tested in productive operation.

Gemäß 3 sind die Lichtachsen 18 beispielsweise in einem Winkel ≤ 20° zueinander angeordnet, wobei die Lichtachsen 18 gemäß den Figuren nur schematisch dargestellt sind. Das kann dadurch erreicht werden, dass jeweils versetzt angeordnete Lichtsender 24 und Lichtempfänger 26 eine Lichtachse 18 bilden. Beispielsweise kann dabei auch ein Lichtsender 24 des einen Lichtgittergehäuses mit zwei versetzt angeordneten Lichtempfängern 26 des anderen Lichtgittergehäuses zwei Lichtachsen 18 bilden, die einen Winkel zueinander aufweisen. Weiter ist es vorgesehen, dass zwei Lichtsender 24 des einen Lichtgittergehäuses mit einem Lichtempfänger 26 des anderen Lichtgittergehäuses zwei Lichtachsen 18 bilden, die einen Winkel zueinander aufweisen. Dadurch, dass die beiden im Winkel angeordneten Lichtachsen 18 an einem Lichtgittergehäuse zusammentreffen, verringert sich der Abstand der Lichtachsen 18 in Richtung des Lichtgittergehäuses, wodurch sich die Auflösung in Richtung des Lichtgittergehäuses an bestimmten Stellen quer zu der Lichtachse 18 erhöht. Dadurch kann an den Stellen mit höherer Auflösung das Werkzeug 4 genauer vermessen werden. Die Lichtachsen 18 sind dabei gemäß 3 gekreuzt angeordnet. According to 3 are the light axes 18 for example, at an angle ≤ 20 ° to each other, wherein the light axes 18 are shown only schematically according to the figures. This can be achieved by each offset light transmitter 24 and light receiver 26 a light axis 18 form. For example, it can also be a light transmitter 24 of a light grid housing with two offset light receivers 26 of the other light curtain housing two light axes 18 form, which have an angle to each other. Next it is provided that two light transmitters 24 of a light curtain housing with a light receiver 26 of the other light curtain housing two light axes 18 form, which have an angle to each other. Due to the fact that the two light axes are arranged at an angle 18 on a light curtain housing, the distance between the light axes decreases 18 in the direction of the light grid housing, whereby the resolution in the direction of the light grid housing at certain points transverse to the light axis 18 elevated. This allows the tool to be used at the higher resolution locations 4 be measured more accurately. The light axes 18 are doing according to 3 arranged crossed.

Gemäß 3 ist das Werkzeug 4 zur Werkzeugkontrolle außerhalb einer Mitte zwischen den Lichtgittergehäusen 14 und 16 des Lichtgitters 12 angeordnet. Insbesondere wird das Werkzeug 4 zur Prüfung bzw. Messung an der Stelle quer zu den Lichtachsen 18 angeordnet, an der die Auflösung des Lichtgitters 12 am höchsten ist. According to 3 is the tool 4 for tool control outside a center between the light curtain housings 14 and 16 of the light grid 12 arranged. In particular, the tool becomes 4 for testing or measuring at the point transverse to the light axes 18 arranged at the the resolution of the light grid 12 is highest.

Gemäß 4 sind parallele und nicht parallele Lichtachsen 18 angeordnet. Dadurch wird die Auflösung des Lichtgitters 12 noch weiter erhöht. Jeder Lichtsender 24 und jeder Lichtempfänger 26 bildet dabei mit mindestens zwei gegenüberliegenden Lichtempfängern 26 bzw. Lichtsendern 24 mindestens zwei Lichtachsen 18. Es ist dabei weiter vorgesehen, dass Lichtsender 24 und Lichtempfänger 26 mit mindestens drei gegenüberliegenden Lichtempfängern 26 bzw. Lichtsendern 24 mindestens drei Lichtachsen 18 bilden. According to 4 are parallel and non-parallel axes of light 18 arranged. This will cause the resolution of the light curtain 12 even further increased. Every light transmitter 24 and every light receiver 26 forms with at least two opposite light receivers 26 or light transmitters 24 at least two light axes 18 , It is further provided that light transmitter 24 and light receiver 26 with at least three opposite light receivers 26 or light transmitters 24 at least three light axes 18 form.

Gemäß 4 ist das Werkzeug 4 zur Werkzeugkontrolle zwischen den Lichtgittergehäusen 14 und 16 angeordnet, wobei ein Abstand zu dem ersten oder zweiten Lichtgittergehäuse ca. 1/3 des Abstandes zwischen den Lichtgittergehäusen beträgt und ein Abstand zu dem zweiten oder ersten Lichtgittergehäuse ca. 2/3 des Abstandes zwischen den Lichtgittergehäusen 14 und 16 beträgt. An diesen Stellen ist die Auflösung bei einer Kreuzstrahlanordnung bei üblichen Abständen der Lichtsender 24 bzw. Lichtempfänger 26 am höchsten, wodurch eine genaue Messung von Werkzeugen 4 an dieser Stelle am besten ist. According to 4 is the tool 4 for tool control between the light curtain housings 14 and 16 arranged, wherein a distance to the first or second light grid housing is about 1/3 of the distance between the light grid housings and a distance to the second or first light grid housing about 2/3 of the distance between the light grid housings 14 and 16 is. At these points, the resolution is at a cross beam arrangement at usual distances of the light emitter 24 or light receiver 26 highest, ensuring accurate measurement of tools 4 is best at this point.

Gemäß 5 ist eine unterschiedliche Auflösung bzw. unterschiedliche Detektionsdichte an unterschiedlichen Stellen vorgesehen. Zunächst sind am Rand des Überwachungsbereiches nur parallele Lichtachsen 18 vorgesehen. In der Mitte des Überwachungsbereiches sind parallele Lichtachsen 18 und in einem Winkel angeordnete Lichtachsen 18 vorgesehen, so dass in diesem mittleren Bereich des Überwachungsbereiches eine höhere Auflösung erreicht wird. Dadurch kann ein größerer Überwachungsbereich quer zu den Lichtachsen realisiert werden, wobei die Anzahl der Lichtachsen jedoch nicht in allen Bereichen gleich hoch ist, wodurch eine Auswertzeit reduziert bleibt und dennoch an einer gewünschten Stelle eine höhere Auflösung vorhanden ist. According to 5 a different resolution or different detection density is provided at different locations. First, only parallel light axes are at the edge of the surveillance area 18 intended. In the middle of the surveillance area are parallel light axes 18 and angled light axes 18 provided, so that in this central region of the surveillance area a higher resolution is achieved. As a result, a larger monitoring range can be realized transversely to the light axes, wherein the number of light axes is not the same in all areas, whereby an evaluation time remains reduced and yet at a desired location, a higher resolution is available.

Gemäß 6 sind die Lichtachsen 18 von einem Lichtsender 24 und einem Lichtempfänger 26 in dem ersten Lichtgittergehäuse 14 und einem Reflektor 28 gebildet. Dadurch werden durch die Lichtsender 24 und die Lichtempfänger 26 in demselben Lichtgittergehäuse und dem Reflektor 28 Reflexionslichtschranken gebildet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Lichtsender 24 und die Lichtempfänger 26 in einem Lichtgittergehäuse jeweils Lichttaster bilden. According to 6 are the light axes 18 from a light transmitter 24 and a light receiver 26 in the first light grid housing 14 and a reflector 28 educated. This will be through the light emitter 24 and the light receivers 26 in the same light curtain housing and the reflector 28 Reflection light barriers formed. However, it can also be provided be that the light emitter 24 and the light receivers 26 each form a light sensor in a light curtain housing.

7 zeigt die Vorrichtung gemäß 1. Gemäß 7 wird die Anzahl und/oder Position der Lichtachsen 18 zur Auswertung bzw. Prüfung des Werkzeuges 4 abhängig von Werkzeugkenndaten 20 automatisch eingestellt. Die Werkzeugkenndaten sind beispielsweise in einer Steuerung 32 oder einer Maschinensteuerung hinterlegt. 7 shows the device according to 1 , According to 7 becomes the number and / or position of the light axes 18 for evaluation or testing of the tool 4 depending on tool characteristics 20 automatically set. The tool characteristics are, for example, in a controller 32 or a machine control.

Eine Inbetriebnahme des Lichtgitters 12 in der Vorrichtung zur Werkzeugkontrolle kann dabei folgende Schritte aufweisen. Das Lichtgitter 12 wird dabei in einem ersten Schritt an einer vorgesehenen Position zwischen Bearbeitungsbereich 6 und dem Werkzeugmagazin 8 derart montiert, dass das Werkzeug 4 durch den Werkzeughalter 10 durch die Lichtachsen 18 des Lichtgitters 12 hindurch bewegbar ist. A commissioning of the light grid 12 in the tool control device can have the following steps. The light grid 12 is in a first step at a designated position between the processing area 6 and the tool magazine 8th mounted so that the tool 4 through the tool holder 10 through the light axes 18 of the light grid 12 is movable therethrough.

In einem zweiten Schritt werden die elektrischen Anschlüsse an eine Stromversorgung und einer Steuerung 32 bzw. Maschinensteuerung vorgenommen. Eine Verbindung zwischen Lichtgitter 12 und Steuerung 32 bzw. Maschinensteuerung kann dabei über eine in der Automatisierungstechnik übliche Schnittstelle, beispielsweise IO-Link erfolgen. Das Lichtgitter 12 weist hierzu mindestens einen Eingang 22 auf. Jedoch können auch andere Schnittstellen bzw. Bussysteme vorgesehen sein. In a second step, the electrical connections to a power supply and a controller 32 or machine control made. A connection between light curtain 12 and control 32 or machine control can take place via a common interface in automation technology, such as IO-Link. The light grid 12 has at least one input for this purpose 22 on. However, other interfaces or bus systems may be provided.

In einem dritten Schritt werden optional Schaltschwellen bei freiem Lichtweg der Lichtachsen 18 eingelernt, so dass das Lichtgitter 12 eine Unterbrechung einer Lichtachse 18 optimal detektieren kann, so dass beispielsweise keine Übersteuerungseffekte eintreten. In a third step, switching thresholds with free light path of the light axes are optional 18 taught, so that the light grid 12 an interruption of a light axis 18 can detect optimally, so that, for example, no overdrive effects occur.

In einem vierten Schritt wird das Lichtgitter 12 in der Einbauposition kalibriert. Hierzu wird ein Bezugswerkzeug 38 oder ein Einrichtwerkzeug 40 mit bekannten Abmessungen, insbesondere mit bekannter Länge in einer langsameren Geschwindigkeit als im Produktivbetrieb durch das Lichtgitter 12 bewegt. Hierbei sind alle Lichtachsen 18 des Lichtgitters 12 aktiv. Dieser Vorgang wird beispielsweise durch das Senden eines Kommandos von der Steuerung 32 an das Lichtgitter 12 gestartet. Das Lichtgitter 12 ermittelt dabei, beim Durchfahren des Bezugswerkzeugs 38 oder Einrichtwerkzeugs 40 die Position der Werkzeugspitze. Mit diesem Positionswert und den Referenzmaßen des Bezugswerkzeugs 38 oder Einrichtwerkzeugs 40 ist das Lichtgitter 12 in der Lage für die unterschiedlichen bekannten Werkzeugabmessungen der Werkzeuge 4 den jeweiligen eingeschränken Messbereich einzustellen. In a fourth step, the light grid 12 calibrated in the installation position. For this purpose, a reference tool 38 or a set-up tool 40 with known dimensions, in particular of known length at a slower speed than in the productive operation by the light grid 12 emotional. Here are all light axes 18 of the light grid 12 active. This process is done, for example, by sending a command from the controller 32 to the light grid 12 started. The light grid 12 determined while driving through the reference tool 38 or set-up tool 40 the position of the tool tip. With this position value and the reference dimensions of the reference tool 38 or set-up tool 40 is the light grid 12 capable of the different known tool dimensions of the tools 4 to set the respective restricted measuring range.

Gemäß 7 weist das Lichtgitter den Eingang 22 zum Einlesen der Werkzeugkenndaten 20 auf. Dieser Eingang 22 kann beispielsweise Bestandteil einer Schnittstelle des Lichtgitters 12 sein, beispielsweise die in der Automatisierungstechnik übliche IO-Link Schnittstelle. Dieser Eingang 22 bzw. diese Schnittstelle ist mit einem Ausgang der Steuerung 32 bzw. Maschinensteuerung verbunden. Die Werkzeugkenndaten 20 werden dann entweder von der Steuerung 32 bzw. Maschinensteuerung über den Eingang 22 an das Lichtgitter 12 übertragen, oder das Lichtgitter 12 holt die Werkzeugkenndaten 20 über den Eingang 22 von der Steuerung bzw. Maschinensteuerung ab. According to 7 the light grid has the entrance 22 for reading the tool characteristics 20 on. This entrance 22 may for example be part of an interface of the light grid 12 be, for example, the usual in automation technology IO-Link interface. This entrance 22 or this interface is connected to an output of the controller 32 or machine control connected. The tool characteristics 20 then either from the controller 32 or machine control via the input 22 to the light grid 12 transferred, or the light grid 12 gets the tool characteristics 20 over the entrance 22 from the control or machine control.

Gemäß 7 findet an dem Werkzeug 4 auf dem Weg vom Werkzeugmagazin 8 zum Werkstück 2 eine erste Messung statt und auf dem Weg vom Werkstück 2 zum Werkzeugmagazin 8 findet eine zweite Messung statt und aus einer Differenz beider Messergebnisse ist ein Werkzeugbruch detektierbar. Zunächst wird davon ausgegangen, dass das Werkzeug 4 unbeschädigt in dem Werkzeugmagazin 8 vorhanden ist. D. h. bei der ersten Messung wird der unbeschädigte Zustand des Werkzeuges 4 festgestellt und gespeichert bzw. zwischengespeichert. Weiter wird davon ausgegangen, dass das Werkzeug 4 bei einer Anwendung in dem Bearbeitungsbereich 6 möglicherweise beschädigt wird oder einem Verschleiß unterworfen ist. Demnach wird bei der zweiten Messung das beschädigte oder verschlissene Werkzeug 4 detektiert. Das beschädigte oder verschlissene Werkzeug 4 kann gemäß der Erfindung nun besonders einfach dadurch detektiert werden, dass das erste Messergebnis mit dem zweiten Messergebnis verglichen wird und bei einer Differenz der Messergebnisse eine Beschädigung oder ein Verschleiß vorliegt und erkannt wird. Dadurch kann eine Beschädigung bei einer Vielzahl von Werkzeugen 4 einfach detektiert werden, ohne dass die genauen Abmessungen der Werkzeuge 4 dem Lichtgitter 12 zunächst bekannt sind. Dadurch können auch neu hinzugefügte Werkzeuge 4 geprüft werden, ohne dass die Vorrichtung zur Werkzeugkontrolle oder das Lichtgitter 12 aktualisiert werden muss. According to 7 takes on the tool 4 on the way from the tool magazine 8th to the workpiece 2 a first measurement instead of and on the way from the workpiece 2 to the tool magazine 8th If a second measurement takes place and a difference between the two measurement results a tool break can be detected. First, it is assumed that the tool 4 undamaged in the tool magazine 8th is available. Ie. at the first measurement, the undamaged state of the tool 4 determined and stored or cached. Next it is assumed that the tool 4 in an application in the editing area 6 may be damaged or subject to wear. Thus, in the second measurement, the damaged or worn tool becomes 4 detected. The damaged or worn tool 4 According to the invention, it can now be detected particularly simply by comparing the first measurement result with the second measurement result and with a difference of the measurement results there being damage or wear and being recognized. This can damage a variety of tools 4 can be easily detected without the exact dimensions of the tools 4 the light grid 12 initially known. This also allows newly added tools 4 be checked without the tool control device or the light grid 12 must be updated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorrichtung zur Werkzeugkontrolle Device for tool control
22: Werkstücke workpieces
44: Werkzeuge Tools
66: Bearbeitungsbereich für Werkstücke Processing area for workpieces
88th: Werkzeugmagazin für Werkzeuge Tool magazine for tools
1010: Werkzeughalter toolholder
1212: Lichtgitter light Curtain
1414: erstes Lichtgittergehäuse first light grid housing
1616: zweites Lichtgittergehäuse second light curtain housing
1818: Lichtachsen light axes
2020: Werkzeugkenndaten Tool characteristics
2222: Eingang entrance
2424: Lichtsender light source
2626: Lichtempfänger light receiver
28 28: Reflektor reflector
3030: Werkzeugmaschine machine tool
3232: Steuerung control
3434: Steuer- und Auswerteeinheit Control and evaluation unit
3838: Bezugswerkzeug reference tool
4040: Einrichtwerkzeug up tool
XX: erste Achse first axis
YY: zweite Achse second axis
ZZ: dritte Achse third axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005003220 B4 [0002]

Claims

Device for controlling tools with a processing area ( 6 ) for workpieces ( 2 ), a tool magazine ( 8th ) for tools ( 4 ) and a movable tool holder ( 10 ) between the tool magazine ( 8th ) and the editing area ( 6 ) is movable, wherein between the processing area ( 6 ) and the tool magazine ( 8th ) a light grid ( 12 ) for checking the tool ( 4 ) is arranged, wherein between a first light grid housing ( 14 ) and a second light grid housing ( 16 ) of the light grid ( 12 ) Light axes ( 18 ) are formed, characterized in that the light axes ( 18 ) by a control and evaluation unit ( 34 ) are individually activatable and wherein a number and / or a position of the light axes ( 18 ) for time-optimized evaluation of the tool ( 4 ) is adjustable.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the number and / or position of the light axes ( 18 ) for evaluation of the tool ( 4 ) depending on tool characteristics ( 20 ) by the control and evaluation unit ( 34 ) is set automatically.

Device according to claim 2, characterized in that the light grid ( 12 ) at least one input ( 22 ) for reading the tool characteristics ( 20 ) having.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control and evaluation unit ( 34 ) of the light grid ( 12 ) is designed such that the tool ( 4 ) is measurable transversely to the light axes during a high movement speed of several meters per second, in particular of up to 3 m / s, and in particular of up to 1 m / s.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the light axes ( 18 ) of at least two light transmitters ( 24 ) in the first light grid housing ( 14 ) and at least two opposing light receivers ( 26 ) in the second light grid housing ( 16 ) are formed.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the light axes of at least one light emitter ( 24 ) and at least one light receiver ( 26 ) in the first light grid housing ( 14 ) and an opposing reflector ( 28 ) are formed.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the light axes of at least one light emitter ( 24 ) and at least one light receiver ( 26 ) in the first light grid housing ( 14 ) are formed, wherein the light emitter ( 24 ) and the light receivers ( 26 ) form a light sensor.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the light axes ( 18 ) are arranged parallel to each other.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the light axes ( 18 ) are arranged at an angle ≤ 20 ° to each other.

Device according to one of the preceding claims 7 and 8, characterized in that parallel light axes ( 18 ) and at an angle to each other arranged light axes ( 18 ) are arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the tool ( 4 ) for tool control outside a center between the light curtain housings ( 14 . 16 ) of the light grid ( 12 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the tool ( 4 ) is arranged for tool control at the location of the light grid at which the resolution of the light grid through the light axes is highest.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the tool ( 4 ) for tool control between the light curtain housings ( 14 . 16 ), wherein a distance to the first light grid housing ( 14 ) or second light grid housing ( 16 ) about 1/3 of the distance between the light curtain housings ( 14 . 16 ) and a distance to the second light grid housing ( 16 ) or first light grid housing ( 14 ) about 2/3 of the distance between the light curtain housings ( 14 . 16 ) is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the tool ( 4 ) on the way from the tool magazine ( 8th ) to the workpiece ( 2 ) through the light grid ( 12 ) a first measurement takes place and on the way from the workpiece ( 2 ) to the tool magazine ( 8th ), a second measurement takes place and a tool break is detectable from a difference between the two measurement results.