DE602004002683T2

DE602004002683T2 - Automatische werkzeugmessvorrichtung für eine bearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE602004002683T2
Application number: DE602004002683T
Authority: DE
Inventors: Jacques Thibaut; Christophe Thibaut
Original assignee: THIBAUT
Current assignee: THIBAUT
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2024-03-05
Also published as: WO2004094104A1; FR2852876A1; EP1610928A1; PL1610928T3; ATE341423T1; FR2852876B1; CA2520365A1; EP1610928B1; US20060213071A1; ES2274432T3; DE602004002683D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Messung der Abmessungen eines Werkzeugs für eine Bearbeitungsmaschine (siehe beispielsweise JP-60127958).
Die Bearbeitungsmaschinen ermöglichen durch das Vorhandensein eines Magazins, das alle für die maschinelle Bearbeitung eines Werkstücks erforderlichen Werkzeuge enthält, die Bearbeitung eines Werkstücks, wie beispielsweise einer Planfläche einer Küche oder eines Badezimmers, völlig automatisch durchzuführen.
Um alle Bearbeitungsvorgänge automatisch aneinanderzureihen, muss die Bearbeitungsmaschine jedoch die genauen Abmessungen aller Werkzeuge, die in ihrem Magazin lagern, gemessen und gespeichert haben.
Im Stand der Technik sind bereits Vorrichtungen bekannt, die ein derartiges automatisches Messen der Abmessungen jedes Werkzeugs ermöglichen, bei denen die Spindel der Maschine, die mit einem Werkzeug ausgerüstet ist, mit der auf der Bearbeitungsmaschine angeordneten Vorrichtung zusammenwirkt, um in Abhängigkeit von dem Messsystem, das ihr eigen ist, die Abmessungen des Werkzeugs abzuleiten.
Eine dieser Vorrichtungen ist beispielsweise aus zwei separaten Fühlern, einem axialen und einem radialen Fühler, gebildet, wobei die Maschine mit dem zu messenden Werkzeug an ihrer Spindel zuerst die Unterseite des Werkzeugs an dem axialen Fühler zur Anlage kommen lässt, um seine Länge zu messen, dann, zweitens, die Außenseite an dem radialen Fühler zur Anlage kommen lässt, um seinen Durchmesser zu messen.
Obwohl eine derartige Messvorrichtung präzise ist, erweist sie sich als sehr aufwändig und schlagempfindlich. Außerdem erfordert sie die Aufstellung an einem Ort, der insbesondere vor Spritzern infolge der Bearbeitung geschützt ist.
Eine weitere bekannte Vorrichtung sieht vor, auf der Maschine ein Laserstrahlenbündel anzuordnen. Die Maschine bestimmt und speichert die Abmessungen des Werkzeugs, wenn dieses mit der Unterseite oder seiner Außenseite, entsprechend der Bestimmung der Länge bzw. des Durchmessers des Werkzeugs, das Laserstrahlenbündel schneidet.
Der Hauptnachteil einer derartigen Vorrichtung besteht darin, dass sie schlecht an eine Bearbeitung von Stein angepasst ist, woraus beispielsweise die Arbeitsplatten für Küchen hergestellt werden, da Wasser- und Schlammspritzer das Strahlenbündel des Lasers ablenken oder behindern können.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Vorrichtung zur automatischen Messung der Abmessungen eines Werkzeugs zu schaffen, die es ermöglicht, die vorerwähnten Nachteile vollständig oder teilweise zu beseitigen.
Dazu hat die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur automatischen Messung der Abmessungen eines Werkzeugs für eine Bearbeitungsmaschine zum Gegenstand, umfassend eine Spindel, die ein Werkzeug aufnehmen kann, und die sich verschieben kann, um mit der Vorrichtung zusammenzuwirken, um in Abhängigkeit von einem der Spindel eigenen Messsystem die Abmessungen des Werkzeugs abzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass sie von einer Stange aus einem Material, das hohe elastische Eigenschaften besitzt, wobei eines ihrer Enden mit einem Bügel, der auf einem festen Gehäuse angebracht ist, verbunden ist und ihr gegenüberliegendes freies Ende mit zwei senkrecht zueinander angeordneten Detektoren in Kontakt ist, und von einem Bügel gebildet ist, der auf der biegsamen Stange gleiten kann, über der eine Platte angeordnet ist, auf die das zu messende Werkzeug gelegt werden kann.
Gemäß einigen vorteilhaften Auslegungen der Erfindung:

– ist die Stange aus einem elastischen Stahl hergestellt und weist einen quadratischen Querschnitt auf,
– sind die Detektoren Mikrometerenddetektoren (die einen guten Schutz gegen Einwirkungen von außen aufweisen), von denen einer vertikal angeordnet ist, um die Bestimmung der Länge zu gewährleisten, und der andere horizontal angeordnet ist, um den Durchmesser zu bestimmen,
– ist jeder der Detektoren mit einem eigenen Messsystem der Positionen der Spindel verbunden, wodurch es bei ihrer Kontaktunterbrechung mit der Stange möglich ist, die Abmessungen des Werkzeugs abzuleiten,
– ist die Platte mit einem abgeschrägten Rand versehen.

Die oben erwähnten sowie weitere Merkmale der Erfindung werden deutlicher beim Lesen der folgenden Be schreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung, worin
1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur automatischen Messung der Abmessungen eines Werkzeugs für eine Bearbeitungsmaschine ist,
2 und 3 Ansichten gemäß dem Pfeil F1 bzw. F2 in 1 sind, die das Messen der Länge eines Werkzeugs veranschaulichen, und
4 und 5 2 und 3 ähnliche Ansichten sind, die das Schneidwerkzeug an einer Position veranschaulichen, die es der Vorrichtung ermöglicht, den Durchmesser eines Schneidwerkzeugs abzuleiten.
In 1 bis 5 ist eine Vorrichtung zur automatischen Messung der Abmessungen 1 eines Schneidwerkzeugs 2 für eine Bearbeitungsmaschine, insbesondere eine nummerisch gesteuerte Maschine, gezeigt. Diese Vorrichtung ist dazu bestimmt, beispielsweise an der Seite des Werkzeugmagazins der Maschine angeordnet zu werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist diese Messvorrichtung 1 von einer Stange 3 aus einem Material, das hochelastische Eigenschaften besitzt, hergestellt ist, wobei eines ihrer Enden mit einem Bügel 4, der auf einem festen Gehäuse 5 angebracht ist, verbunden ist und ihr gegenüberliegendes freies Ende mit zwei senkrecht zueinander angeordneten Detektoren 6 und 7 in Kontakt ist, und einem Bügel 8 gebildet, der auf der biegsamen Stange 3 gleiten kann, und über dem eine Platte 9 angeordnet ist, auf der das zu messende Werkzeug 2, das auf einer Spindel 10 der Bearbeitungsmaschine angebracht ist, liegen kann.
Die Stange 3 ist vorteilhaft aus einem elastischen Stahl hergestellt und weist einen quadratischen Querschnitt auf, der einen guten Kontakt mit den Detektoren 6 und 7 ermöglicht, wie weiter unten erläutert ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Platte 9 mit einem abgeschrägten Rand 11 versehen (wie in 2 und 4 sichtbar ist), um ein adäquates Messen des Durchmessers für die Werkzeuge 2, die unterschiedliche Formen aufweisen, wie zum Beispiel eine konkave Kontur (4 und 5), sicherzustellen.
Außerdem sollte beachtet werden, dass die Detektoren 6 und 7 vorteilhaft Mikrometerenddetektoren sind, von denen einer, 6, vertikal angeordnet ist, um die Bestimmung der Länge sicherzustellen, und der andere, 7, horizontal angeordnet ist, um den Durchmesser zu bestimmen, wie in der weiteren Beschreibung ausführlicher erläutert ist. Diese Detektoren 6 und 7 sind an einem Flansch 12, der die Grundform eines „L" aufweist, das mit dem Gehäuse 5 verbunden ist, um einen Kontakt mit der Stange 3 nur mittels ihrer Enden sicherzustellen, fest positioniert, wie aus 2 und 4 ersichtlich ist.
Jeder dieser Detektoren 6 und 7 ist an ein eigenes herkömmliches (nicht gezeigtes) System zum Messen der Positionen der Spindel 10 angeschlossen, wodurch es möglich ist, aus der Unterbrechung ihres Kontakts mit der Stange 3 die Abmessungen des Werkzeugs 2 abzuleiten.
Es ist ohne weiteres zu verstehen, dass es zum Messen der Länge eines Werkzeugs 2 genügt, wenn die mit einem Werkzeug an ihrer Spindel 10 ausgerüstete Maschine die Unterseite des Werkzeugs 2 auf der Oberseite der Platte 9 des Bügels 8 zur Auflage kommen lässt, wodurch ein Biegen der Stange 3 hervorgerufen wird, die eine vertikale Bewegung des Endes 6 bewirkt, um in Abhängigkeit von Bezugspositionen der Spindel 10 die Länge des Werkzeugs 2 abzuleiten und zu speichern.
Auf analoge Art und Weise erfolgt das Messen des Außendurchmessers des Werkzeugs 2 durch Berühren des Randes 11 der Platte 9 mit der Außenseite des Werkzeugs 2, wodurch ein seitliches Biegen der Stange 3 hervorgerufen wird, das eine horizontale Bewegung des Endes 7 bewirkt, um den Durchmesser des Werkzeugs 2 abzuleiten.
Es wird angemerkt, dass die Genauigkeit der Messung optimiert werden kann, indem der mit der Platte 9 versehene bewegliche Bügel 8 verschoben und so weit wie möglich von dem freien Ende der Stange 3, an dem sich die Detektoren 6 und 7 befinden, entfernt wird. Damit gilt: Je größer die Auslenkung der Stange 3 ist, desto genauer ist die Messung.
Eine derartige automatische Messvorrichtung weist die folgenden Vorteile auf:

1/ Im Gegensatz zu den Lösungen des Standes der Technik ist sie nicht zerbrechlich und funktioniert überdies unabhängig davon, ob die Umgebung nun feucht oder staubig ist.
2/ Sie ist kostengünstig zu erwerben und zu unterhalten.
3/ Sie ist aufgrund der Einfachheit ihres Konzepts und der verwendeten Bauteile zuverlässig.

Außerdem kann im Falle eines Fehlers des Bedieners oder der Maschine nur die Stange beschädigt werden. Dieser ist einfach und schnell bei niedrigen Kosten ersetzbar.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer besonderen Ausführungsform beschrieben worden ist, umfasst sie alle technischen Entsprechungen der beschriebenen Mittel wie in den beigefügten Ansprüchen definiert.

Claims

Vorrichtung zur automatischen Messung der Abmessungen eines Werkzeugs für eine Bearbeitungsmaschine, umfassend eine Spindel (10), die ein Werkzeug (2) aufnehmen kann, das sich verschieben kann, um mit der Vorrichtung (1) zusammenzuwirken, um in Abhängigkeit von einem der Spindel (10) eigenen Messsystem die Abmessungen des Werkzeugs (2) abzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass sie von einer Stange (3) aus einem Material, das hohe elastische Eigenschaften besitzt, gebildet ist, wobei eines ihrer Enden mit einem Bügel (4), der auf einem festen Gehäuse (5) angebracht ist, verbunden ist und ihr gegenüber liegendes freies Ende mit zwei Detektoren (6 und 7), die senkrecht zueinander angeordnet sind, und einem Bügel (8) in Kontakt ist, der auf der biegsamen Stange (3) gleiten kann, über der eine Platte (9) angeordnet ist, auf die das zu messende Werkzeug (2) gelegt werden kann.
Vorrichtung zur automatischen Messung der Abmessungen eines Werkzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (3) aus einem elastischen Stahl hergestellt ist und einen quadratischen Querschnitt aufweist.
Vorrichtung zur automatischen Messung der Abmessungen eines Werkzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren (6 und 7) Mikrometerenddetektoren sind, von denen einer (6) vertikal angeordnet ist, um die Bestimmung der Länge zu gewährleisten, und der andere (7) horizontal angeordnet ist, um den Durchmesser zu bestimmen.
Vorrichtung zur automatischen Messung der Abmessungen eines Werkzeugs nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Detektoren (6 und 7) mit einem eigenen Messsystem der Positionen der Spindel (10) verbunden ist, wodurch es bei ihrer Kontaktunterbrechung mit der Stange (3) möglich ist, die Abmessungen des Werkzeugs (2) abzuleiten.
Vorrichtung zur automatischen Messung der Abmessungen eines Werkzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (9) mit einem abgeschrägten Rand (11) versehen ist.