ES2582706T3 - Máquina herramienta y procedimiento de medición de una pieza de trabajo - Google Patents

Máquina herramienta y procedimiento de medición de una pieza de trabajo Download PDF

Info

Publication number
ES2582706T3
ES2582706T3 ES13786489.8T ES13786489T ES2582706T3 ES 2582706 T3 ES2582706 T3 ES 2582706T3 ES 13786489 T ES13786489 T ES 13786489T ES 2582706 T3 ES2582706 T3 ES 2582706T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
workpiece
measuring
measurement
tool
measuring device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES13786489.8T
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Senn
Walter Fabris
Reto Zwahlen
Fred GAEGAUF
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fritz Studer AG
Original Assignee
Fritz Studer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fritz Studer AG filed Critical Fritz Studer AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2582706T3 publication Critical patent/ES2582706T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/20Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring workpiece characteristics, e.g. contour, dimension, hardness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/08Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section
    • B24B19/12Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section for grinding cams or camshafts
    • B24B19/125Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section for grinding cams or camshafts electrically controlled, e.g. numerically controlled
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • B24B49/04Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • B24B49/04Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation
    • B24B49/045Specially adapted gauging instruments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/02Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/36Single-purpose machines or devices
    • B24B5/42Single-purpose machines or devices for grinding crankshafts or crankpins
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/08Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring diameters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/20Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B5/201Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures for measuring roundness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

Máquina herramienta, en particular rectificadora, comprendiendo los elementos siguientes: - un alojamiento de pieza de trabajo (14) que comprende al menos un portapiezas (16, 18) destinado para recibir una pieza de trabajo (96), - una unidad de herramienta (28) que comprende un husillo de herramienta (30), comprendiendo en particular un cabezal rectificador, destinada para recibir y para accionar una herramienta (32), en particular al menos una muela abrasiva, en la cual la unidad de herramienta (28) puede ser desplazada con respecto a la pieza de trabajo (96) por lo menos a lo largo de un eje de alimentación (70), - un dispositivo de medición (48) que está montado en la unidad de herramienta (28), presentando el dispositivo de medición (48) por lo menos un palpador de medición (66; 68), y - un dispositivo de control (56) que está conectado con el dispositivo de medición (48) y con la unidad de herramienta (28), estando el dispositivo de control (56) configurado para captar las señales activadas por al menos un palpa dor de medición (66; 68) en el momento de la palpación de una pieza de trabajo (96) y determinar, por medio de una posición real de la unidad de herramienta (28), una posición real de al menos un palpador de medición (66; 68), caracterizada por el hecho de que el dispositivo de medición (48) está realizado bajo la forma de un dispositivo de medición (48) modular y por el hecho de que al menos un palpador de medición (66; 68) está montado en una pieza de soporte (80) que proporciona una pluralidad de posiciones teóricas definidas para al menos un palpador de medición (66; 68).

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Maquina herramienta y procedimiento de medicion de una pieza de trabajo
La invencion se refiere a una maquina herramienta, en particular una rectificadora, comprendiendo un alojamiento de pieza de trabajo, una unidad de herramienta, un dispositivo de medicion y un dispositivo de control que puede ser acoplado con el dispositivo de medicion y la unidad de herramienta. La invencion se refiere adicionalmente a un procedimiento para la medicion de una pieza de trabajo en una maquina herramienta, en particular una rectificadora.
A partir del documento WO 01/98847 A2 se conoce una maquina herramienta que comprende por lo menos un husi- llo para el alojamiento y el accionamiento rotativo de una pieza de trabajo, por lo menos una unidad de mecanizado para el desplazamiento de una herramienta, por ejemplo una fresa de disco, al menos en una direccion X, en funcion de una posicion pivotante de un husillo de pieza de trabajo, y un dispositivo de medicion, en particular un dispositivo de medicion de redondez, estando el dispositivo de medicion dispuesto directamente en un soporte de la herramienta. El documento WO 01/98847 A2 revela unas caractensticas adicionales del preambulo de la reivindicacion 1.
Las maquinas herramienta, en particular las rectificadoras, estan conocidas en el estado de la tecnica. Asf, por ejemplo las rectificadoras cilmdricas pueden comprender unas herramientas simetricas rotativas, por ejemplo muelas abrasivas, que pueden colaborar de manera adecuada con una pieza de trabajo para la abrasion de material. Las rectificadoras cilmdricas pueden estar realizadas por ejemplo como rectificadoras cilmdricas de exteriores, rectificadoras cilmdricas de interiores, o para el rectificado de penetracion o el rectificado de penetracion oblicua. Al margen de las muelas abrasivas, para el rectificado cilmdrico se pueden emplear en un principio tambien unas bandas abrasivas. Al margen de las superficies simetricas rotativas tambien pueden ser mecanizadas por ejemplo unas piezas de trabajo de configuracion excentrica, si el alojamiento de la pieza de trabajo y la unidad de herramienta pueden ser accionados y desplazados de modo apropiado el uno con respecto al otro. De esta manera se pueden mecanizar o rectificar por ejemplo arboles de levas, ciguenales o unas piezas de trabajo similares, con geometnas excentricas.
Una pieza de trabajo a ser mecanizada puede ser alojada por ejemplo entre dos puntos de un alojamiento de la pieza de trabajo o de un solo lado en un alojamiento de la pieza de trabajo. Al margen de ello se conoce el llamado rectificado cilmdrico sin puntos, en el que la pieza de trabajo no esta alojada en la rectificadora entre unos puntos, sino esta alojada y guiada por ejemplo a traves de rieles de apoyo, discos regulables, rodillos de grna o similares.
A partir del documento DE 10 2009 042 252 A1 se conoce una rectificadora que dispone de un dispositivo de medi- cion que esta configurado para la medicion de unas probetas durante un proceso de mecanizado. A este efecto, el dispositivo de medicion dispone de un cabezal de medicion que esta conectado, a traves de un varillaje, de modo pivotable con un cuerpo de base del dispositivo de medicion. El cabezal de medicion dispone de una sonda de con- tacto desplegable que esta acoplada con un prisma de medicion y esta destinada para la determinacion del diametro o de la redondez de la probeta. El varillaje debe estar configurado de tal modo que pueda comprobar los movimien- tos de la probeta sobre una seccion determinada, por ejemplo una rotacion de un pasador de ciguenal de un ciguenal alrededor del eje de giro del mismo.
De esta manera, en un principio, se puede realizar una medicion durante el proceso, al menos por secciones, tambien durante el mecanizado rectificador de superficies cilmdricas dispuestas de modo excentrico. Ello puede efec- tuarse simultaneamente con el mecanizado rectificador. No obstante, el dispositivo de medicion presenta una estruc- tura compleja. El varillaje esta realizado de modo complejo y su control durante el funcionamiento es laborioso.
Dicha medicion durante el proceso, es decir, una medicion durante un proceso de mecanizado, puede permitir unas fases de mecanizado altamente precisas y puede contribuir al aumento de la calidad de fabricacion y seguridad del proceso. A este efecto, sin embargo, periodicamente hace falta proporcionar para cada dimension de pieza de trabajo a ser medida, a saber, por ejemplo para cada diametro, un cabezal de medicion adaptado exactamente a la medi- da esperada. Ello puede ser un cabezal de medicion de una sola finalidad, o un cabezal de medicion, en el cual estan alojadas de modo ajustable por ejemplo dos sondas de contacto que presentan una distancia la una respecto de la otra que corresponde a la distancia esperada. Las sondas de contacto deben ser adaptadas de modo altamente preciso en cada caso a la medida a ser comprobada, y deben ajustarse de manera correspondiente.
Un cabezal de medicion durante el proceso de este tipo se muestra por ejemplo en el documento DE 196 16 353 A1. En este caso, pueden resultar desventajosos los procesos laboriosos de preparacion, ajuste o calibraje que son necesarios para adaptar el cabezal de medicion a la finalidad respectiva de empleo. Particularmente en el procesa- miento individual, en series pequenas y medianas, por ejemplo la preparacion del cabezal de medicion puede oca- sionar una inversion de tiempo no despreciable.
Ante este trasfondo ya se debe hacer la objecion de que el dispositivo de medicion conocido por el documento DE 10 2009 042 252 A1 eventualmente no puede corresponder a las precisiones de medicion necesarias para una me- dicion durante el proceso. El cabezal de medicion asociado presenta una sonda de contacto y un prisma de medi- cion que estan acoplados, a traves de una pluralidad de elementos de varillaje con una referencia dimensional abso- luta. En la posicion del cabezal de medicion con respecto a la probeta pueden caber todas las desviaciones a lo
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
largo de los elementos individuals de la cadena cinematica del varillaje. Ello puede resultar desventajoso, en particular para la medicion por secciones de piezas de trabajo excentricas. La posicion del cabezal de medicion con respecto a la probeta, por ejemplo con respecto a su posicion angular, puede presentar defectos.
Teniendo ello en cuenta, la invencion esta basada en el objeto de indicar una maquina herramienta, en particular una rectificadora, en la cual este permitida una medicion altamente precisa y altamente flexible de piezas de trabajo, con un esfuerzo reducido. De modo adicional se debe indicar un procedimiento para la medicion de una pieza de trabajo, particularmente de un diametro de la pieza de trabajo, que pueda ser realizado con una maquina herramien- ta de este tipo.
De acuerdo con la invencion, este objeto se soluciona a traves de una maquina herramienta, en particular una rectificadora, que comprende lo que sigue:
- un alojamiento de pieza de trabajo que comprende al menos un portapiezas destinado para recibir una pieza de trabajo,
- una unidad de herramienta que comprende un husillo de herramienta, comprendiendo en particular un cabezal rectificador, destinada para recibir y para accionar una herramienta, en particular al menos una muela, en la cual la unidad de herramienta puede ser desplazada con respecto a la pieza de trabajo por lo menos a lo largo de un eje de alimentacion,
- un dispositivo de medicion modular que esta montado en la unidad de herramienta, presentando el dispositivo de medicion por lo menos un palpador de medicion, estando al menos un palpador de medicion alojado en una parte del soporte que proporciona una pluralidad de posiciones teoricas definidas para al menos un palpador de medicion, y
- un dispositivo de control que esta conectado con el dispositivo de medicion y con la unidad de herramienta, estando el dispositivo de control configurado para captar las senales activadas por al menos un palpador de medicion en el momento del contacto con una pieza de trabajo y determinar, por medio de una posicion real de la unidad de herramienta, una posicion real de al menos un palpador de medicion.
De esta manera, se soluciona por completo el objeto de la invencion.
La razon es que, de acuerdo con la invencion, se puede proporcionar con un pequeno esfuerzo adicional una fun- cionalidad fuertemente ampliada. Mediante el acceso del dispositivo de control a unos datos de posicion que, al desplazar la unidad de herramienta, de todos modos son captados o pueden ser captados sin esfuerzo adicional sustancial, la posicion real de al menos un palpador de medicion puede ser determinada de modo altamente preciso. Por ejemplo es posible, a traves de un momento de activacion de por lo menos un palpador de medicion y la posicion real asociada de la unidad de herramienta, determinar la posicion real del palpador de medicion. Dicha posicion real permite sacar conclusiones con respecto a geometnas de la pieza de trabajo o dimensiones de la pieza de trabajo.
La pieza de soporte proporciona una pluralidad de posiciones teoricas para al menos un palpador de medicion. De este modo, al menos un palpador de medicion puede ser fijado en varias posiciones. Ello puede contribuir a poder cumplir con varias tareas de medicion. Las tareas de medicion pueden comprender por ejemplo una palpacion radial de la pieza de trabajo. De manera adicional, las tareas de medicion pueden comprender por ejemplo una palpacion axial de la pieza de trabajo. Por lo menos un palpador de medicion puede estar alojado en la pieza de soporte de tal manera que por ejemplo un brazo de palpacion puede ser introducido en una cavidad o escotadura en la pieza de trabajo. Ello puede efectuarse en un principio de modo axial o radial. La cavidad o escotadura puede estar configu- rada por ejemplo como taladro o ranura. Un taladro puede estar realizado por ejemplo como taladro axial o taladro radial. Una ranura puede estar configurada por ejemplo como ranura longitudinal o ranura circunferencial. Las posiciones y orientaciones de definiciones diferentes de al menos un palpador de medicion permiten una determinacion exacta de una pluralidad de medidas.
De modo adicional, una pluralidad de posiciones teoricas definidas para al menos un palpador de medicion puede permitir una palpacion y medicion de las piezas de trabajo que, en lo que se refiere a sus zonas dimensionales y magnitudes, presentan unas claras diferencias. De esta manera es posible medir, por ejemplo sin modificaciones sustanciales del equipo, tanto las piezas de trabajo relativamente "grandes" como relativamente "pequenas". Asi- mismo es posible la captacion de diversas tolerancias de posicion y de forma. De manera preferente, dos palpadores de medicion estan alojados en la pieza de soporte. De este modo la pieza de trabajo puede ser medida con una flexibilidad aun mas elevada. De acuerdo con una configuracion preferida, por lo menos un palpador de medicion esta realizado como conmutador de activacion (o: conmutador de disparo). En otras palabras, por lo menos un palpador de medicion puede estar realizado por ejemplo con el fin de generar unicamente dos senales del estado. En este caso, puede tratarse del estado "no contacto" asf como del estado "contacto". De esta manera, a traves de una senal de “contacto” generada por al menos un palpador de medicion, puede efectuarse una determinacion de posicion indirecta del palpador de medicion, teniendo en cuenta la posicion real de la unidad de herramienta. Pueden obtenerse informaciones, por ejemplo una geometna de la pieza de trabajo. La posicion real de al menos un palpador de medicion puede ser captada en un principio de manera absoluta o relativa.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En particular en caso de que la unidad de herramienta dispone de mas de un eje desplazable para el desplazamien- to de la misma, la posicion real de por lo menos un palpador de medicion puede ser captada en varias direcciones o ejes espaciales. La unidad de herramienta puede ser desplazada al menos a lo largo de un eje de alimentacion con respecto a la pieza de trabajo. De acuerdo con ello, la posicion real (absoluta o relativa) de por lo menos un palpador de medicion puede ser captada sobre dicho eje. En caso de que la unidad de herramienta, adicionalmente, puede desplazarse a lo largo de al menos un eje adicional con respecto a la pieza de trabajo, la determinacion de la posicion real puede realizarse a traves de una pluralidad correspondiente de ejes espaciales. Un movimiento de este tipo puede comprender por ejemplo un movimiento de avance. Por ejemplo se puede lograr una determinacion de posicion bidimensional o tridimensional de al menos un palpador de medicion. Se entiende que la unidad de herramienta puede ser desplazada de modo directo o indirecto. Por regla general, un movimiento relativo puede existir entre la unidad de herramienta y la pieza de trabajo. En otras palabras, por lo tanto, tambien un movimiento de la pieza de trabajo con respecto a la unidad de herramienta puede representar un movimiento relativo entre la unidad de herramienta y la herramienta. Tambien las posiciones reales, captadas con este movimiento, de la unidad de herramienta pueden ser utilizadas para la determinacion de la posicion real de al menos un palpador de medicion. Ademas, la unidad de herramienta tambien puede ser desplazada de modo indirecto. Ello puede efectuarse por ejemplo a traves de una mesa en cruz que permite un movimiento en dos direcciones espaciales.
En un principio es imaginable realizar, a traves de objetos de referencia, un calibrado relativo o absoluto del disposi- tivo de medicion modular. El calibrado puede referirse en particular a por lo menos un palpador de medicion. Los objetos de referencia pueden estar previstos por ejemplo como geometnas de referencia, fijas o amovibles, en la maquina. Mediante la palpacion de un objeto de referencia con posicion conocida y/o geometna conocida, puede realizarse el calibrado. Un calibrado absoluto puede comprender una determinacion exacta de la posicion real de por lo menos un palpador de medicion con respecto a la posicion real de la unidad de herramienta. De esta manera es posible de captar por ejemplo unos puntos individuales de modo absoluto. Un calibrado relativo puede comprender por ejemplo la palpacion de dos puntos definidos en un objeto de referencia. Por ejemplo en caso de que una dis- tancia entre dichos puntos esta conocida previamente, se puede realizar un calibrado relativo sin tener que captar las posiciones absolutas respectivas de por lo menos un palpador de medicion.
En una realizacion perfeccionada preferente, el dispositivo de medicion modular comprende por lo menos dos pal- padores de medicion que estan alojados, a una distancia el uno con respecto al otro, en la pieza de soporte, presen- tando por lo menos dos palpadores de medicion en una primera configuracion de medicion una distancia de base entre sf, que define un area de medicion, en la cual la distancia de base se elige superior a una dimension de referencia conocida, y en la cual el dispositivo de control esta configurado de tal manera que capta una posicion real de la unidad de herramienta a lo largo del eje de alimentacion, y que determina, a base de una ruta de desplazamiento de la unidad de herramienta durante la palpacion de una pieza de trabajo que esta introducida en el area de medi- cion, con por lo menos dos palpadores de medicion, teniendo cuenta de la dimension de referencia y/o de la distancia de base, una distancia real, en particular un diametro real. En particular, por lo menos dos palpadores de medi- cion pueden estar distanciados en una direccion paralela y/o alineada con respecto al eje de alimentacion. La distancia de base puede ser determinada por ejemplo entre dos brazos de palpacion de los palpadores de medicion y/o sus bolas de palpacion o elementos de contacto comparables. Por lo menos dos palpadores de medicion pueden ser componentes de un elemento sobrepuesto de medicion.
De acuerdo con esta realizacion perfeccionada, el elemento sobrepuesto de medicion presenta, en comparacion con la medida esperada de la pieza de trabajo a ser medida, una "medida excesiva” que, sin embargo, puede ser com- pensada durante la medicion. Por ejemplo en caso de la medicion de un diametro de la pieza de trabajo, en un primer tiempo un primer palpador de medicion entre al menos dos palpadores de medicion, a traves de un desplazamiento de la unidad de herramienta, en la cual esta alojado el dispositivo de medicion, es desplazado a lo largo del eje de alimentacion hasta que pueda tener lugar una medicion. A continuacion, la pieza de trabajo es palpada por ejemplo en el lado opuesto, mediante un segundo palpador de medicion entre por lo menos dos palpadores de me- dicion, desplazando la unidad de herramienta de manera correspondiente a lo largo del eje de alimentacion.
Con esta doble palpacion se puede determinar la ruta de desplazamiento de la unidad de herramienta. Partiendo de la distancia de base que esta determinada, utilizando la dimension de referencia conocida, es posible determinar de manera sencilla la distancia real. De este modo, la maquina herramienta esta configurada de manera especialmente ventajosa para realizar una medicion que puede combinar los elementos de una medicion absoluta y de una medi- cion relativa. Unas inexactitudes de parte de la maquina, por ejemplo deformaciones causadas por el calentamiento durante el funcionamiento o similares, pueden influir en el resultado de la medicion regularmente solo a traves de la distancia relativa de las dos posiciones reales absolutas de la unidad de herramienta a lo largo del eje de alimentacion durante la palpacion. La medicion puede realizarse casi sin fallos.
Sobre el mismo elemento sobrepuesto de medicion, en particular sobre la distancia de base entre por lo menos dos palpadores de medicion, los factores de influencia de la maquina no pueden actuar de manera considerable. En comparacion con la medicion durante el proceso, en la cual el elemento sobrepuesto de medicion debe ser ajustado de manera altamente precisa a la medida esperada, se da una flexibilidad claramente elevada. De esta manera se puede garantizar con un esfuerzo reducido una alta calidad de fabricacion, tambien en el caso de fabricaciones individuales, series pequenas o series medianas. En particular en el caso de estas aplicaciones, el tiempo requerido
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
para la medicion, durante el cual, por ejemplo, no se puede realizar una intervencion de la muela abrasiva, no tiene demasiado importancia. Se entiende que la capacidad para captar la posicion real puede ser utilizada para detectar la ruta de desplazamiento. La ruta de desplazamiento puede corresponder a la distancia de dos posiciones reales de la unidad de herramienta a lo largo del eje de alimentacion durante la palpacion. Las posiciones reales pueden ser captadas de modo absoluto o relativo.
Por regla general, los cabezales de medicion absoluta presentan por lo menos dos celulas complejas de medicion a las cuales, en cada caso, esta asociado un palpador. Condicionados por su estructura, los palpadores estan dis- puestos de manera movil y estan realizados por ejemplo en forma de tijeras o como brazos que pueden ser acerca- dos el uno al otro, dispuestos sustancialmente paralelos el uno al otro. Por lo tanto, por regla general, los cabezales de medicion absoluta estan realizados de modo muy complejo. El peso y el tamano a ser montado son importantes. Debido a los costes elevados de inversion, los cabezales de medicion absoluta no suelen entrar en consideracion como medios de medicion para una pluralidad de aplicaciones. La estructura compleja de un cabezal de medicion absoluta, en el cual las sondas de contacto estan dispuestas de modo movible las unas con respecto a las otras, muchas veces coincide con una reduccion de la exactitud de medicion. Dichos cabezales de medicion, debido a su estructura compleja, solamente pueden ser realizados con costes elevados.
Frente a ello, la combinacion del elemento sobrepuesto de medicion con por lo menos dos palpadores de medicion que, en la primera configuracion de medicion, presentan una distancia fija de base el uno al otro, con la unidad de herramienta desplazable - provista de todos modos - lleva a unas precisiones mas elevadas de la medicion, con una construccion mucho menos laboriosa y con unos costes reducidos. Tal como se ha mencionado inicialmente, una desviacion por parte de la maquina, por ejemplo la llamada marcha termica, unicamente puede influir en el re- sultado de la medicion a traves de un valor relativo reducido, a saber, la diferencia entre dos posiciones reales de la unidad de herramienta. Un calibrado del dispositivo de medicion a traves de la dimension de referencia conocida puede provocar que una gran parte de la distancia de base entra en la determinacion de la misma en cierto modo o casi libre de errores.
Con los cabezales de medicion conocidos, de medicion durante el proceso, por ejemplo en el caso de que una pluralidad de diametros tiene que ser pulida en la misma pieza de trabajo en una sola sujecion de pieza, para cada uno de estos diametros hay que proporcionar unos propios medios de medicion, por ejemplo en cada caso un propio cabezal de medicion. El elemento sobrepuesto de medicion con "medida excesiva” puede permitir la comprobacion de cada uno de estos diametros durante la fabricacion, sin que se tenga que soltar la sujecion de la pieza de trabajo. Asimismo, en este contexto, se puede tener como resultado una clara reduccion del esfuerzo de inversion y de es- pacio, con unas precisiones casi identicas.
Se comprende que el concepto de "introduccion" debe ser entendido de modo relativo. Una introduccion de la pieza de trabajo en el area de medicion entre por lo menos dos palpadores de medicion del dispositivo de medicion puede realizarse por ejemplo tambien por el hecho de que los palpadores de medicion son desplazados en la direccion hacia la pieza de trabajo. Los por lo menos dos palpadores de medicion pueden estar realizados por ejemplo como palpadores tactiles de medicion o como palpadores de medicion que miden sin tacto.
En una realizacion perfeccionada preferida, al menos un palpador de medicion esta alojado en una pieza adaptadora que esta adaptada a la pieza de soporte y puede ser fijada en una pluralidad de posiciones teoricas definidas en la pieza de soporte. Por ejemplo en caso de que estan provistos dos palpadores de medicion, a cada palpador de me- dicion puede estar asociada una pieza adaptadora. Las piezas adaptadoras pueden estar alojadas de modo directo o indirecto en la pieza de soporte. Una sujecion indirecta puede efectuarse, incluyendo unas partes intermedias adicionales. A modo de ejemplo, la pieza de soporte puede disponer de una geometna definida de sujecion para al menos una pieza adaptadora, preferiblemente dos piezas adaptadoras. La geometna de sujecion pueda presentar por ejemplo superficies de ajuste y/o un plano definido de perforacion para elementos de fijacion. Se entiende que en por lo menos una pieza adaptadora puede estar prevista una geometna de ajuste que corresponde al menos en parte a la geometna de sujecion. Por lo menos una pieza adaptadora puede estar conectada por ejemplo de modo amovible con la pieza de soporte. A este efecto sirven por ejemplo las uniones atornilladas, uniones de apriete o similares. La union puede presentar adicionalmente tambien unos elementos de ajuste, por ejemplo espigas de ajuste. Los elementos de ajuste pueden facilitar una ubicacion de posicion altamente precisa. Asimismo se entiende que por lo menos un palpador de medicion puede estar alojado de modo directo o indirecto en la respectiva pieza de soporte. Un alojamiento indirecto puede efectuarse por ejemplo incluyendo una pieza de ajuste. En principio, las piezas adaptadoras pueden estar realizadas identicas. Sin embargo tambien cabe la posibilidad de utilizar piezas adaptadoras realizadas de modo diverso. Se puede tratar por ejemplo de una primera pieza adaptadora asf como una segunda pieza adaptadora, siendo la segunda pieza adaptadora diferente de la primera pieza adaptadora.
De acuerdo con una realizacion adicional, por lo menos dos palpadores de medicion estan alojados en la pieza de soporte, en una segunda configuracion de medicion, distanciados de tal manera los unos de los otros en una direccion espacial, que un palpador de medicion puede palpar la pieza de trabajo axialmente. Ello puede efectuarse por ejemplo en una direccion Z que se extiende paralela con respecto a un eje de husillo de pieza de trabajo. La direccion Z puede corresponder por ejemplo a un eje de la pieza de trabajo. De este modo, la pieza de trabajo puede ser acercada axialmente con un palpador de medicion axial y ser palpada, sin que el otro palpador de medicion (disloca-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
do axialmente) tenga contacto axial con la pieza de trabajo. Las palpaciones axiales pueden efectuarse por ejemplo para la determinacion de dimensiones axiales de la pieza de trabajo. De modo adicional, a traves de una pluralidad de palpaciones axiales puede determinarse por ejemplo una planeidad (tambien: nivelado) de una superficie axial de la pieza de trabajo.
De acuerdo con una forma de realizacion adicional, por lo menos un palpador de medicion dispone de un brazo de palpacion curvado, que termina en un angulo con respecto a un eje longitudinal del palpador de medicion. De este modo, al menos un palpador de medicion, o el brazo de palpacion del mismo, puede penetrar en escotaduras y cavi- dades en la pieza de trabajo. Adicionalmente, a traves de un brazo de palpacion curvado, es posible variar una dis- tancia entre dos palpadores de medicion. Se entiende que, por ejemplo en caso de que se utilizan dos o mas palpa- dores de medicion, unicamente uno de ellos o tambien una pluralidad de palpadores de medicion pueden estar pro- vistos de un brazo de palpacion curvado. Los brazos de palpacion de los palpadores de medicion pueden ser inter- cambiados de modo regular, sin mucho esfuerzo. De esta manera, mediante la utilizacion de varias geometnas de brazos de palpacion, la flexibilidad del dispositivo de medicion puede ser aumentada mas todavfa. Bajo el concepto de brazo de palpacion “curvado” se puede entender un brazo de palpacion que puede comprender diversas geometnas. Por regla general, un brazo de palpacion “recto” esta realizado como cuerpo de rotacion en forma de espiga o de varilla, cuyo eje coincide con el eje longitudinal del palpador de medicion. El eje longitudinal del palpador de me- dicion puede corresponder a una direccion de extension principal del palpador de medicion. Frente a ello, un brazo de palpacion curvado puede ser curvado y/o acodado. En principio, un brazo de palpacion curvado tambien puede presentar un acodado.
Segun una forma de realizacion adicional, el dispositivo de medicion dispone de un elemento sobrepuesto de medi- cion en el cual estan alojados al menos dos palpadores de medicion, siendo el elemento sobrepuesto de medicion giratorio para poder introducir la pieza de trabajo en el area de medicion. De esta manera, el elemento sobrepuesto de medicion puede ser desplazado, mediante un simple movimiento de giro, en direccion hacia la pieza de trabajo para poder realizar las palpaciones. Ello puede realizarse por ejemplo a traves de un accionamiento lineal, por ejemplo un cilindro hidraulico. Gracias a la capacidad de giro se pueden evitar colisiones que pueden producirse por ejemplo al desplazar la unidad de herramienta durante un mecanizado de abrasion.
Al margen de dicho dispositivo de giro, por regla general, para el dispositivo de medicion no se requieren mas dispo- sitivos de accionamiento separados. El elemento sobrepuesto de medicion puede estar realizado por ejemplo en forma de U. En este caso, el primer y el segundo palpador de medicion pueden formar los brazos de la U. El espacio interior de la U puede determinar el area de medicion.
De acuerdo con un aspecto adicional, el dispositivo de medicion presenta un mecanismo de acoplamiento mecanico que permite un giro entre una posicion de medicion y una posicion fuera del acoplamiento.
El mecanismo de acoplamiento mecanico puede estar realizado especialmente de modo que ahorra espacio. A traves del mecanismo de acoplamiento mecanico pueden estar definidas dos posiciones finales, a saber, por ejemplo la posicion de medicion y la posicion fuera del acoplamiento. En particular la posicion de medicion puede ser realizada con una capacidad de reproduccion elevada, mediante unas medidas constructivas como por ejemplo topes o simila- res.
En caso de que la posicion de medicion y la posicion fuera del acoplamiento estan definidas en el mecanismo de acoplamiento mecanico, por ejemplo a traves de unas configuraciones mecanicas, para el accionamiento del dispositivo de medicion se puede elegir un sencillo elemento de accionamiento o elemento de ajuste. De este modo se pueden evitar los dispositivos de control complejos para el mecanismo de acoplamiento mecanico. De manera alter- nativa, en lugar de un mecanismo de acoplamiento mecanico, pueden estar previstas por ejemplo unas articulacio- nes rotativas con un area de giro definida, o por ejemplo unos brazos de giro acoplados con motores controlables. Puede ser ventajoso si los motores presentan una alta exactitud de posicionamiento.
De acuerdo con una forma de realizacion adicional, la distancia de base y la distancia real presentan una proporcion de aproximadamente 2:1 como maximo, preferentemente 1,5:1 como maximo, de modo mas preferente 1,2:1 como maximo, de modo aun mas preferente 1,1:1 como maximo. Mas reducida la proporcion entre la distancia de base y la distancia real, mas reducidas seran las influencias de parte de la maquina a la hora de determinar la distancia real.
Frente a ello, en caso de una proporcion importante entre la distancia de base y la distancia real, se puede producir una flexibilidad mas elevada del dispositivo de medicion. El elemento sobrepuesto de medicion puede estar adecua- do para una pluralidad de distancias reales, en particular, diametros reales. Unas influencias por parte de la maquina se hacen sentir sustancialmente unicamente a traves de la ruta de desplazamiento que corresponde aproximadamente a la diferencia entre la distancia de base y la distancia real.
La distancia de base puede ser determinada por medio del desplazamiento de la unidad de herramienta a lo largo del eje de alimentacion y una palpacion de ambos lados de la dimension de referencia, recibida en el alojamiento de herramienta, teniendo cuenta de la ruta de desplazamiento de la unidad de herramienta. En caso de una proporcion
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
reducida entre la distancia de base y la distancia de referencia, se puede garantizar una precision elevada en la determinacion de la distancia de base. Las precisiones mas elevadas pueden ser alcanzadas si la dimension de referencia corresponde casi a la distancia de base, es decir, si solamente es menor en una medida insignificante.
De acuerdo con una forma de realizacion adicional, al menos un palpador de medicion entre los por lo menos dos palpadores de medicion puede ser desviado en una region de proporcionalidad, estando el dispositivo de control configurado de tal manera que capta la desviacion de al menos un palpador de medicion. A este efecto, por lo menos un palpador de medicion puede estar provisto de un sensor de recorrido para la captacion de la desviacion. Los sensores de recorrido pueden estar realizados por ejemplo como sensores de recorrido inductivos, sensores de recorrido capacitativos o como generadores de potenciometros. Asimismo caben otros principios para captar la desviacion. Una captacion de la desviacion puede efectuarse por ejemplo tambien a traves de tiras extensibles de medi- cion. Tambien podnan llegar a aplicarse unos elementos piezometricos. Las sondas de contacto desviables permiten por regla general, al menos en la region de proporcionalidad, una captacion de posicion altamente precisa. La desviacion de por lo menos un palpador de medicion puede ser tenida en cuenta al determinar la distancia real. De esta manera es posible por ejemplo reconocer y compensar unas influencias absolutas de maquina durante el desplaza- miento de la unidad de herramienta con el fin de palpar la herramienta. Si se conoce la desviacion de al menos un palpador de medicion, la ruta de desplazamiento de la unidad de herramienta puede ser corrigida.
Frente a ello, segun diversas formas de realizacion preferentes, puede resultar incluso preferible utilizar unos palpadores de medicion que unicamente estan configurados para emitir una senal de activacion (tambien: senal de dispa- ro). En otras palabras, los palpadores de medicion pueden presentar dos estados ("contacto" o "no contacto"), pero no pueden emitir estados intermedios. En un principio, dichos palpadores de medicion tambien pueden estar realizados de modo desviable. A traves de una desviacion minima de un brazo de palpacion se puede detectar por ejemplo una palpacion. Una desviacion de este tipo puede modificar por ejemplo el estado de un circuito integrado del palpador de medicion (abrirlo o cerrarlo). Dichos palpadores de medicion son mas economicos que los cabezales de me- dicion que presentan unos sistemas internos complejos de captacion de recorrido.
De acuerdo con una realizacion perfeccionada, la pieza de trabajo puede ser alojada en un husillo de pieza de traba- jo que puede ser accionado de manera selectiva en rotacion alrededor de un eje del husillo de pieza de trabajo, estando el eje del husillo de pieza de trabajo dispuesto de modo preferente perpendicular con respecto al eje de alimentacion, y presentando el husillo de pieza de trabajo preferiblemente un eje del husillo de herramienta que esta dispuesto paralelo con respecto al eje del husillo de pieza de trabajo. Un husillo de pieza de trabajo configurado de esta manera tambien puede ser designado tambien como eje C. Un eje C controlable puede permitir una medicion deliberada de distancias reales en varios puntos a lo largo del penmetro de la pieza de trabajo. A traves de una palpacion repetida de la pieza de trabajo con al menos un palpador de medicion, es posible ampliar el campo de aplicacion del dispositivo de medicion. Particularmente en combinacion con el husillo de pieza de trabajo que puede ser accionado de manera selectiva alrededor de su eje del husillo de pieza de trabajo, es decir el eje C, es posible captar por ejemplo faltas de redondeza de la pieza de trabajo. De esta manera tambien es posible comprobar las tolerancias de forma.
De acuerdo con una realizacion perfeccionada, la unidad de herramienta puede ser desplazada paralelamente al eje del husillo de pieza de trabajo, con respecto a la pieza de trabajo. De esta manera se pueden determinar las distancias reales en una pluralidad de diversas posiciones axiales de la pieza de trabajo alojada. Adicionalmente, un desplazamiento axial de la unidad de herramienta facilita una palpacion axial de la pieza de trabajo a traves de al menos un palpador de medicion. De este modo, al margen de determinar medidas o distancias radiales, tambien es posible captar elementos de geometna axial o distancias.
Segun un aspecto adicional, el dispositivo de control esta configurado para desplazar, en un movimiento acoplado, la unidad de herramienta de manera selectiva a lo largo del eje de alimentacion y para accionar el husillo de pieza de trabajo de manera selectiva alrededor del eje del husillo de pieza de trabajo. Un movimiento acoplado de este tipo permite la captacion de geometnas excentricas, por ejemplo, de espigas de elevacion de un ciguenal o de superficies de leva de un arbol de leva, u otras faltas de redondez. Es imaginable captar las respectivas distancias reales a traves de la palpacion bilateral con ambos palpadores de medicion, a lo largo de determinadas posiciones de la pieza de trabajo circunferencial excentrica. De modo adicional o alternativo es posible, por ejemplo a traves de la palpacion repetida, captar mas alla de ello las inexactitudes de la superficie si la unidad de herramienta es desplazada de tal manera que el palpador de medicion llega a tener contacto varias veces con la pieza de trabajo, durante la rotacion de la misma. Con la ayuda de la funcionalidad antes mencionada tambien es posible captar por ejemplo ranuras longitudinales u otros elementos de geometna que se extienden esencialmente en el sentido axial en la pieza de trabajo. Se puede tratar asimismo de perfiles de arboles con chavetero, perfiles dentados, perfiles poligona- les o similares.
De acuerdo con un aspecto adicional, el dispositivo de control esta configurado para desplazar adicionalmente, en un movimiento acoplado, la unidad de herramienta de manera selectiva y paralelamente al eje del husillo de pieza de trabajo. De este modo se pueden detectar por ejemplo, al margen de las tolerancias de redondez que estan limita- das por ejemplo a una posicion axial de la pieza de trabajo, tambien las desviaciones de la forma cilmdrica. A este efecto, la unidad de herramienta con el dispositivo de medicion puede ser desplazada durante la medicion axial a lo
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
largo de la pieza de trabajo. La palpacion puede realizarse por ejemplo a lo largo de una via en forma de espiral sobre la pieza de trabajo.
La unidad de herramienta puede comprender por ejemplo una mesa en cruz o estar alojada en una mesa en cruz que proporciona guias para el eje de alimentacion y el movimiento relativo (por ejemplo paralelo) con respecto al eje del husillo de pieza de trabajo. Sin embargo, se entiende que la unidad de herramienta tambien puede estar confor- mada o guiada de otra manera. En un principio, se podna renunciar por ejemplo a una mesa en cruz con dos gmas. La unidad de herramienta podna estar alojada por ejemplo en una grna para el eje de alimentacion. En este caso, un desplazamiento de la unidad de herramienta paralelo al eje del husillo de pieza de trabajo puede ser provocado en principio tambien por un movimiento de la pieza de trabajo alojada con respecto a la unidad de herramienta. Otras configuraciones son factibles.
De acuerdo con un aspecto adicional, el dispositivo de control esta configurado para desplazar la unidad de herramienta con el dispositivo de medicion de manera selectiva en una marcha rapida o una marcha de palpacion. De esta manera es posible mantener un optimo entre el ahorro de tiempo causado por el aumento de la velocidad de desplazamiento y la seguridad de funcionamiento. En la marcha de palpacion, por ejemplo una marcha con velocidad reducida, la unidad de herramienta puede ser parada de modo abrupto. Ello puede producirse por ejemplo toda- vfa en el caso de que el elemento sobrepuesto de medicion senala que al menos uno de por lo menos dos palpado- res de medicion esta palpando la pieza de trabajo con una fuerza de palpacion determinada. Por el contrario, los movimientos de alimentacion en los cuales no se teme por una colision, pueden realizarse con elevadas aceleracio- nes o velocidades.
De acuerdo con una forma de realizacion adicional, el dispositivo de control esta configurado para accionar y desplazar, a traves de la distancia real de la pieza de trabajo, en particular del diametro real, la unidad de herramienta y la herramienta, en un paso de procesamiento dispuesto aguas abajo, de manera selectiva. De esta manera es posible determinar, por ejemplo en el curso de la medicion de la pieza de trabajo, un valor de correccion en el que se debe basar un procesamiento dispuesto aguas abajo. De esta manera, la pieza de trabajo puede llegar a adoptar, parte por parte, a traves de mediciones y correcciones alternadas, de modo seguro, las dimensiones finales requeri- das. A base del valor de correccion, el dispositivo de control puede alimentar la unidad de herramienta de modo enfocado y accionar la herramienta de modo definido.
De acuerdo con un aspecto adicional, el dispositivo de control esta acoplado con un indicador de posicion de la unidad de herramienta, en el cual se puede captar la posicion real de la unidad de herramienta. El indicador de posicion puede estar acoplado por ejemplo con una medida materializada incremental o absoluta que permite una captacion altamente precisa de la posicion real de la unidad de herramienta en el eje de alimentacion. La comparacion de diversas posiciones reales de la unidad de herramienta permite una determinacion altamente precisa de la ruta de desplazamiento.
Adicionalmente, el objeto de la invencion es solucionado a traves de un procedimiento para la medicion de una pieza de trabajo en una maquina herramienta, en particular una rectificadora, con las etapas siguientes:
- provision de un dispositivo de medicion modular que puede ser desplazado al menos a lo largo de un eje de alimentacion con respecto a una pieza de trabajo que esta montada en un alojamiento de pieza de trabajo, estando el dispositivo de medicion montado en una unidad de herramienta que comprende un husillo de herramienta, compren- diendo el dispositivo de medicion al menos un palpador de medicion que esta montado en una pieza de soporte, que proporciona una pluralidad de posiciones teoricas definidas para al menos un palpador de medicion,
- desplazamiento de la unidad de herramienta con respecto a la pieza de trabajo,
- captacion de senales que son activadas por al menos un palpador de medicion durante la palpacion de una pieza de trabajo, y
- determinacion de una posicion real de al menos un palpador de medicion a traves de una posicion real de la unidad de herramienta.
De esta manera se puede proporcionar de modo sencillo, sin esfuerzo adicional considerable, una funcionalidad claramente mas amplia. Una pluralidad de diversas tareas de medicion puede ser realizada. Se pueden efectuar mediciones absolutas y/o relativas.
El procedimiento puede ser formado adicionalmente a traves de las etapas siguientes:
- provision de un dispositivo de medicion modular que presenta por lo menos dos palpadores de medicion que estan montados, distanciados el uno del otro, en una pieza de soporte, que proporciona una pluralidad de posiciones teori- cas definidas para los al menos dos palpadores de medicion,
- preparacion de una medicion, que comprende:
- ajuste de una distancia de base entre los al menos dos palpadores de medicion, que es elegida superior a una dimension de referencia conocida de una forma geometrica de referencia y define una zona de medicion,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
- alojamiento de la forma geometrica de referencia en la maquina herramienta,
- introduccion de la dimension de referencia en la zona de medicion,
- desplazamiento del dispositivo de medicion con respecto a la forma geometrica de referencia y palpacion de la dimension de referencia con los palpadores de medicion, detectando de esta manera las posiciones reales del dispositivo de medicion, y detectando de este modo la ruta de desplazamiento del dispositivo de medicion, y
- determinacion de la distancia de base teniendo en cuenta la dimension de referencia y las posiciones reales del dispositivo de medicion durante la palpacion,
- realizacion de al menos una medicion, en particular para determinar un diametro de la pieza de trabajo, compren- diendo:
- alojamiento de una pieza de trabajo en la maquina herramienta, introduccion de una forma geometrica de medicion de la pieza de trabajo en la zona de medicion,
- palpacion de la forma geometrica de medicion de la pieza de trabajo con los palpadores de medicion, y de este modo deteccion de la ruta de desplazamiento del dispositivo de medicion, y
- determinacion de una distancia real de la forma geometrica de medicion, teniendo en cuenta la distancia de base y la ruta de desplazamiento del dispositivo de medicion durante la palpacion.
Asimismo en este caso se entiende que la etapa de la introduccion puede realizarse a traves de un movimiento rela- tivo entre la dimension de referencia de la forma geometrica de referencia y el dispositivo de medicion. A traves del procedimiento es posible efectuar de manera sencilla un calibrado del dispositivo de medicion. Posteriormente a ello, el dispositivo de medicion con por lo menos dos palpadores de medicion esta apropiado para la medicion de una pluralidad de geometnas de piezas de trabajo, siempre y cuando aquellas pueden ser introducidas en el area de medicion.
Despues de un unico ajuste del dispositivo de medicion a traves de una dimension de referencia conocida, el dispositivo de medicion puede ser utilizado para una pluralidad de procesos de medicion. La medicion puede estar inte- grada por ejemplo en un circuito de fabricacion que comprende por ejemplo, con una unica sujecion de la pieza de trabajo, un tratamiento de desbaste, un mecanizado fino y un tratamiento de acabado.
Se entiende que las posiciones reales del dispositivo de medicion que pueden ser consultadas para determinar la ruta de desplazamiento del dispositivo de medicion, pueden entenderse por ejemplo como posiciones absolutas o como posiciones relativas con respecto a una medida materializada. Para la determinacion de la distancia real, la ruta de desplazamiento del dispositivo de medicion puede ser averiguada de manera relativa o absoluta.
El procedimiento puede ser realizado en particular con una maquina herramienta de acuerdo con uno de los aspec- tos antes mencionados. Se entiende que el procedimiento segun uno o varios aspectos de la maquina herramienta antes mencionada puede ser perfeccionado.
El objeto de la invencion es solucionado de modo adicional a traves de un programa de control de maquina que dispone de un codigo de programa que esta configurado para impulsar un dispositivo de control para que efectue las etapas del procedimiento segun uno de los aspectos antes mencionados, cuando el programa de control de maquina es ejecutado en el dispositivo de control.
Se entiende que las caractensticas, mencionadas previamente y a ser descritas a continuacion, de la invencion no solo pueden ser utilizadas en la combinacion indicada en cada caso, sino tambien en otras combinaciones o de manera separada, sin abandonar el marco de la presente invencion.
Unas caractensticas y ventajas de la invencion resultan de la descripcion siguiente de varios ejemplos preferentes de realizacion, con referencia a los dibujos. Muestran:
Fig. 1 una vista en planta de una maquina herramienta;
Fig. 2 una vista parcial en perspectiva de una maquina herramienta en conformidad con la Fig. 1;
Fig. 3a, 3b vistas laterales de un dispositivo de medicion para la utilizacion en la maquina herramienta de acuerdo con la Fig. 2 en una posicion fuera del acoplamiento y una posicion de medicion;
Fig. 4 una vista esquematica simplificada de un elemento sobrepuesto de medicion y una pieza de trabajo de refe- rencia;
Fig. 5a, 5b diversas posiciones del elemento sobrepuesto de medicion de acuerdo con la Fig. 4 durante la palpacion de una pieza de trabajo;
Fig. 6a, 6b varias posiciones del elemento sobrepuesto de medicion de acuerdo con la Fig. 4 durante la palpacion de una pieza de trabajo, con un accionamiento modificado con respecto a la descripcion segun la Fig. 5a, 5b;
Fig. 7 una vista del elemento sobrepuesto de medicion de acuerdo con la Fig. 4 durante la captacion de tolerancias de forma de una pieza de trabajo;
Fig. 8 una vista del elemento sobrepuesto de medicion de acuerdo con la Fig. 4 durante la palpacion de una pieza de trabajo, que orbita de manera excentrica;
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Fig. 9 una vista en perspectiva de un dispositivo de medicion adicional, que puede ser combinado por ejemplo con la maquina herramienta segun la Fig. 2, encontrandose el dispositivo de medicion en una primera configuracion de modulo;
Fig. 10a, 10b vistas parciales en perspectiva del dispositivo de medicion de acuerdo con la Fig. 9 en una segunda configuracion de modulo y una tercera configuracion de modulo;
Fig. 11 una vista en despiece en perspectiva de un kit de modulos, que dispone de una pieza de soporte y una primera pieza adaptadora asf como una segunda pieza adaptadora;
Fig. 12 una vista lateral en despiece del kit de modulos segun la Fig. 11;
Fig. 13 una vista esquematica fuertemente simplificada en perspectiva de una pieza de trabajo y de un elemento sobrepuesto de medicion para ilustrar una tarea de medicion;
Fig. 14a, 14b unas vistas frontales esquematicas fuertemente simplificadas de una pieza de trabajo adicional y de un elemento sobrepuesto de medicion para ilustrar una tarea de medicion adicional;
Fig. 15 una vista esquematica en perspectiva fuertemente simplificada de aun otra pieza de trabajo y de un elemento sobrepuesto de medicion para ilustrar aun otra tarea de medicion adicional; y
Fig. 16 diagramas esquematicas de flujo de un procedimiento para el calibrado de un dispositivo de medicion y de un procedimiento para la medicion de una pieza de trabajo.
En la Fig. 1 esta representada una maquina herramienta que es identificada con 10 en su totalidad. La maquina herramienta 10, en el caso presente, esta configurada como rectificadora. Se entiende que las representaciones que siguen no tienen que estar obligatoriamente realizadas a escala real. Mas bien se pueden permitir desviaciones de una escala uniforme, por ejemplo por razones de visualizacion. Ello puede ser el caso por ejemplo en una compara- cion de varias figuras entre ellas, pero tambien en las ilustraciones en el seno de una sola figura. La maquina herramienta 10 dispone de una mesa 12 de maquina que puede estar realizada por ejemplo como parte de un armazon. Sobre la mesa de maquina 12 esta alojado y guiado un alojamiento de la pieza de trabajo 14. El alojamiento de la pieza de trabajo 14 comprende un cabezal de husillo de pieza de trabajo que esta provisto de un husillo de pieza de trabajo 16. Al husillo de pieza de trabajo 16 esta asociado un contrapunto 18. Entre el husillo de pieza de trabajo 16 y el contrapunto 18 puede alojarse una pieza de trabajo (no representada en la Fig. 1).
El husillo de pieza de trabajo 16 comprende un eje del husillo de pieza de trabajo 20 alrededor del cual la pieza de trabajo puede ser accionada eventualmente de modo giratorio, comparese tambien una flecha identificada por 24. Al eje del husillo de pieza de trabajo 20 se puede referir por ejemplo tambien como eje C. Un eje C puede permitir un giro controlado, deliberado de una pieza de trabajo alojada en el alojamiento de la pieza de trabajo 14. Una flecha identificada con 22 distingue un movimiento de desplazamiento posible a lo largo de un llamado eje Z, comparese tambien la Fig. 2. A lo largo del eje Z puede producirse un movimiento relativo entre la pieza de trabajo y una herramienta de procesamiento. A este efecto, o la pieza de trabajo, o la herramienta, o ambos juntos pueden ser despla- zados a lo largo del eje Z. El eje Z esta situado paralelo al eje del husillo de pieza de trabajo 20, o esta congruente con el mismo.
Adicionalmente, en la mesa de maquina 12 de la maquina herramienta 10 esta alojada una unidad de herramienta 28. La unidad de herramienta 28 puede disponer de una mesa de herramienta 29. La mesa de herramienta 29 puede estar realizada por ejemplo como mesa en cruz. Otras configuraciones son posibles. La unidad de herramienta 28 comprende un husillo de herramienta 30 que, en el caso presente, esta realizado por ejemplo como cabezal abrasi- vo. En el husillo de herramienta 30 esta alojada una herramienta 32, aqrn por ejemplo un disco abrasivo. La herramienta 32 puede ser puesta en rotacion alrededor de un eje de husillo de herramienta 34 a traves del husillo de herramienta 30, comparese una flecha identificada con 36. En la Fig. 1 la herramienta 32 solamente esta visible por secciones. La unidad de herramienta 28 presenta adicionalmente una cubierta 38 que cubre gran parte de la herra- mienta 32.
Particularmente en caso de que la unidad de herramienta 28 comprende una mesa de herramienta 29 en forma de una mesa en cruz, el husillo de herramienta 30 puede ser desplazado a lo largo de una flecha identificada con 40 con respecto al alojamiento de la pieza de trabajo 14. La flecha 40 puede ser asociada tambien al eje Z, comparese la Fig. 2. Particularmente en caso de que el alojamiento de la pieza de trabajo 14 durante el procesamiento de la pieza de trabajo no esta previsto para un desplazamiento longitudinal a lo largo de la flecha 22, el movimiento relativo entre la pieza de trabajo y la herramienta 32 puede realizarse a traves de un desplazamiento del husillo de herramienta 30 con la herramienta 32 alojada en el mismo, a lo largo de la flecha 40.
Una flecha identificada con 42 describe una direccion de alimentacion, que puede ser asociada con un eje X, compa- rese otra vez la Fig. 2. A lo largo del eje X puede producirse un transporte de la herramienta 32 en direccion hacia la pieza de trabajo para ser acoplada con la misma. El eje X tambien puede denominarse eje de alimentacion, compar- se el eje de alimentacion 70 en la Fig. 2. El desplazamiento a lo largo del eje X o del eje de alimentacion 70 puede ser guiado por ejemplo por medios apropiados de grna de la mesa de herramienta 29 y/o de la mesa de maquina 12.
A modo de ejemplo, en la Fig. 1 la unidad de herramienta 28 presenta adicionalmente un eje B 44. En la ilustracion de acuerdo con la Fig. 1, el eje B' 44 se extiende perpendicularmente con respecto al plano de la vista. El eje B 44 permite un giro del husillo de herramienta 30, comparese una flecha girada 46. El eje B 44 puede permitir la provision de una pluralidad de husillos de herramienta 30 con herramientas 32 en la unidad de herramienta 28. Estos
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
pueden ser llevados, en caso de necesidad, mediante un giro del eje B 44, hacia una posicion de procesamiento. De esta manera se puede facilitar un procesamiento flexible, por ejemplo con herramientas 32 con diversos materiales abrasivos. De este modo es posible acoplar por ejemplo diversos discos abrasivos con la pieza de trabajo, para un tratamiento de desbaste, un mecanizado fino o un tratamiento de acabado, sin gastos particulares de equipamiento. La asignacion del eje B 44 al eje Z, comparense las flechas 22 y 40, o al eje X, comparese la flecha 42, puede ser realizada en principio tambien de modo diferente de la Fig. 1. A modo de ejemplo, el eje B 44 podna estar situado como alternativa tambien paralelo al eje del husillo de pieza de trabajo 20 o al eje de husillo de herramienta 34. En una configuracion de este tipo por ejemplo una herramienta adicional podna estar alojada en una pluma girable que esta alojada en el husillo de herramienta 30 y puede ser girada alrededor del eje del husillo de herramienta 34 en direccion hacia la pieza de trabajo (no representada en la Fig. 1) para permitir el giro de la herramienta adicional.
Se entiende que la maquina herramienta 10 tambien puede estar realizada sin el eje B 44, particularmente en el caso de que esta provisto un unico husillo de herramienta 30.
En el husillo de herramienta 30 esta alojado un dispositivo de medicion 48, comparese tambien la Fig. 2. El dispositi- vo de medicion 48 dispone de un elemento sobrepuesto de medicion 50. Una flecha identificada con 52 indica que el dispositivo de medicion 48 con el elemento sobrepuesto de medicion 50 esta alojado de modo giratorio en el husillo de herramienta 30.
De modo adicional, la maquina herramienta 10 dispone de un dispositivo de control 56 que puede estar configurado particularmente para activar el alojamiento de la pieza de trabajo 14 con el husillo de pieza de trabajo 16, la unidad de herramienta 28 con el husillo de herramienta 30, la herramienta 32 asf como eventualmente el eje B 44 o el eje del husillo de pieza de trabajo 20 de modo enfocado para el accionamiento o el desplazamiento de los mismos. En este caso, los desplazamientos pueden realizarse por ejemplo a lo largo del eje X o del eje Z. Ademas, el dispositivo de control 56 puede estar configurado de tal manera que recibe unos parametros de funcionamiento, por ejemplo parametros de posicion, por los componentes de la maquina herramienta 10. El dispositivo de control 56 puede comprender por ejemplo una unidad de captacion, una unidad de valoracion y una unidad de control.
En la Fig. 2 se representa un sistema de coordenadas 58 para la ilustracion de los ejes X, Y, Z de la maquina herramienta 10. Se entiende que los ejes y direcciones indicados sirven unicamente para fines de ilustracion y no para limitar el objeto de la revelacion. Se entiende ademas que los movimientos de los componentes de la maquina herramienta 10, uno con respecto al otro, pueden realizarse en principio de manera relativa. Ello significa que, si un primer elemento debe ser desplazable con respecto a un segundo elemento, el movimiento puede ser realizado o por el primer elemento o por el segundo elemento. Asimismo cabe la posibilidad de que ambos elementos son des- plazados juntos.
En la Fig. 2, en el husillo de herramienta 16 del alojamiento de la pieza de trabajo 14 esta alojado un dispositivo de sujecion 60 de la pieza de trabajo que puede estar realizado por ejemplo como plato de sujecion. Por motivos de claridad, en la Fig. 2 se ha renunciado a la ilustracion de diversos componentes de la maquina herramienta 10. Por ejemplo no se representa ningun contrapunto 18. Se entiende que, justamente en el caso de las piezas de trabajo cortas, puede ser suficiente un alojamiento unilateral en el dispositivo de sujecion 60 de la pieza de trabajo. Frente a ello, por ejemplo las piezas de trabajo que son especialmente largas y/o tienen paredes delgadas pueden ser apo- yadas, al margen del husillo de pieza de trabajo 16 y del contrapunto 18, comparese la Fig. 1, adicionalmente a traves de al menos un marco intercalado (no representado).
El dispositivo de medicion 48 presenta una irnmica de giro que puede estar realizada por ejemplo como mecanismo de acoplamiento mecanico 64. El dispositivo de medicion 48 esta alojado en el husillo de herramienta 30 (o de la unidad de herramienta 28) y puede ser desplazado conjuntamente con el mismo a lo largo del eje de alimentacion 70. El eje de alimentacion 70 puede corresponder al eje X o estar dispuesto paralelo al mismo. La flecha 42 indica el movimiento de vaiven correspondiente.
En la Fig. 2, el dispositivo de medicion 48 se encuentra en la posicion de medicion. En la posicion de medicion, el elemento sobrepuesto de medicion 50, que dispone de un primer palpador de medicion 66 y un segundo palpador de medicion 68, esta desplazado o girado hacia la region del eje del husillo de pieza de trabajo 20.
En las Fig. 3a y 3b se describe una estructura ejemplar del dispositivo de medicion 48. El dispositivo de medicion 48 presenta un mecanismo de giro que esta incorporado por el mecanismo de acoplamiento mecanico 64. En el caso presente, el mecanismo de acoplamiento mecanico 64 esta realizado por ejemplo como doble balancm. Otros me- canismos para la realizacion de la funcionalidad de giro del dispositivo de medicion 48 son imaginables.
El mecanismo de acoplamiento mecanico 64 presenta dos organos de acoplamiento 72a, 72b que estan realizados por ejemplo como balancines. Los balancines 72a, 72b estan alojados de modo giratorio en el husillo de herramienta 30, comparese tambien la Fig. 2. Los balancines 72a, 72b estan conectados en cada caso con organos de acoplamiento 74a, 74b que estan configurados por ejemplo como bielas. En las proporciones de longitud ilustradas en las Fig. 3a y 3b, tanto para los balancines 72a, 72b como para las bielas 74a, 74b, en caso de un giro, respectivamente
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
los unos hacia los otros, comparese la flecha 52, puede producirse una gma paralela. Otras proporciones de longitud son imaginables sin la menor dificultad.
Las bielas 74a, 74b estan conectadas en su region delantera con una pluma girable 76. La pluma girable 76 esta conectada con la biela 74a por ejemplo a traves de una bisagra. La biela 74b esta conectada con la pluma 76 por ejemplo a traves de una ranura longitudinal. El mecanismo de acoplamiento mecanico 64 tambien puede estar confi- gurado en el sentido de que cumple con determinadas condiciones admisibles en terminos de espacio. En particular, a diferencia de un simple brazo de giro, pueden producirse ventajas en lo que se refiere al espacio. Sin embargo se entiende que el giro del dispositivo de medicion 48 tambien puede realizarse de otra manera. En la Fig. 3a se indica un cilindro de ajuste 77 que esta acoplado con el balancm 72b. Al desplegar el cilindro de ajuste 77, el mecanismo de acoplamiento mecanico 64 puede girar. Otros medios de accionamiento y puntos de articulacion para el giro son posibles.
En la pluma 76 esta alojada una pieza de soporte 80. La pieza de soporte 80 y la pluma 76 pueden estar realizadas en una sola pieza. La pieza de soporte 80 y la pluma 76, en un principio, tambien pueden estar realizadas en varias piezas. A cada uno de los palpadores de medicion 66, 68 del elemento sobrepuesto de medicion 50 esta asociada un brazo de palpacion 67, 69. Los brazos de palpacion 67, 69 pueden comprender unas bolas de palpacion o ele- mentos similares de conformacion, con los cuales pueden tener contacto con una pieza de trabajo.
La representacion mostrada en la Fig. 3b puede corresponder por ejemplo a la posicion de medicion segun la Fig. 2. Frente a ello, la Fig. 3a ilustra por ejemplo una posicion fuera de acoplamiento del dispositivo de medicion 48. En la posicion de medicion de acuerdo con la Fig. 3b, el elemento sobrepuesto de medicion 50 con el primer palpador de medicion 66 y el segundo palpador de medicion 68 puede encerrar por ejemplo una pieza de trabajo de tal manera que se facilita una palpacion bidireccional. Los palpadores de medicion 66, 68 o sus brazos de palpacion 67, 69 definen un area de medicion 78, que determina el tamano maximo de una pieza de trabajo a ser medida, o de un segmento de la pieza de trabajo a ser medido.
En la Fig. 4 se ilustra a modo de ejemplo como el elemento sobrepuesto de medicion 50 del dispositivo de medicion 48 con los palpadores de medicion 66, 68 puede ser calibrado previamente a la medicion. A este efecto, una geometna de referencia conocida 82, por ejemplo una pieza de trabajo de referencia, ha sido introducida en el area de medicion 78. La pieza de trabajo de referencia con la geometna de referencia 82 puede estar alojada por ejemplo en el alojamiento de la pieza de trabajo 14 de la maquina herramienta 10. La introduccion en el area de medicion 78 puede efectuarse por ejemplo mediante un giro del dispositivo de medicion 48.
La geometna de referencia 82 de la pieza de trabajo de referencia presenta una dimension de referencia conocida 84. Con el fin de calibrar o contrastar el elemento sobrepuesto de medicion 50, la dimension de referencia 84 o la geometna de referencia 82 es palpada lateralmente de modo bidireccional con el primer palpador de medicion 66 o el segundo palpador de medicion 68. Los movimientos asociados del husillo de herramienta 30, comparese la Fig. 2, estan indicados por las flechas 42a, 42b. A modo de ejemplo, el elemento sobrepuesto de medicion 50 esta conec- tado a traves de la irnmica de giro 64 (comparense Fig. 3a y Fig. 3b) y el husillo de herramienta 30 con un indicador de posicion 92 y una medida materializada 90 que describe por ejemplo una posicion real de la unidad de herramienta 28 a lo largo del eje de alimentacion 70.
Se entiende que el elemento sobrepuesto de medicion 50 o los palpadores de medicion 66, 68 pueden colaborar de manera similar tambien con una medida materializada que describe por ejemplo una posicion real de la unidad de herramienta 28 a lo largo de un eje longitudinal (o: eje de avance) (no representado en la Fig. 4). Dicho eje puede extenderse paralelamente con respecto al eje Z. De esta manera, una determinacion de posicion puede realizarse en dos dimensiones (2D). En caso de que la unidad de herramienta 28 debe poder desplazarse en su totalidad de modo directo o indirecto, y adicionalmente tambien a lo largo del eje Y con respecto a la pieza de trabajo, una determinacion de posicion puede efectuarse igualmente tambien a lo largo de dicho eje. De acuerdo con ello, segun una forma de realizacion adicional, es posible determinar la posicion del elemento sobrepuesto de medicion 50 o de los palpadores de medicion 66, 68 en tres dimensiones (3D).
Durante la palpacion respectiva de la geometna de referencia 82 con el primer palpador de medicion 66 y el segundo palpador de medicion 68 es posible captar las posiciones reales asociadas. De manera sencilla, a partir de la distancia entre estas posiciones reales y la dimension de referencia conocida 84, es posible determinar una distancia de base 86. La distancia de base 86 puede servir de base para todas las mediciones aguas abajo en las piezas de trabajo. Los datos de posicion captados por el indicador de posicion 92 pueden ser suministrados por ejemplo al dispositivo de control 56 para su valoracion. La captacion de posicion puede realizarse tambien de otros modos. El indicador de posicion 92 puede estar configurado por ejemplo como indicador incremental o como indicador absolute. De manera adicional, se pueden utilizar por ejemplo principios de medicion opticos, inductivos, capacitativos o magneticos.
En la Fig. 4, una flecha identificada con 88 indica adicionalmente que por ejemplo el segundo palpador de medicion 68 puede estar realizado de modo desviable hasta una cierta medida. De acuerdo con algunas formas de realizacion dicha desviacion del palpador de medicion 68 puede ser captada y suministrada al dispositivo de control 56. El pri
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
mer palpador de medicion 66 puede estar configurado de la misma manera. Durante la palpacion de la geometna de referencia 82 en el marco del proceso de calibrado, es posible calibrar por ejemplo el primer palpador de medicion 66 y el segundo palpador de medicion 68 en su posicion neutra, a saber, sin desviacion sustancial. A este efecto, por ejemplo, la posicion real del husillo de herramienta 30 puede ser variada a lo largo del eje de alimentacion 70 hasta que la senal de posicion emitida en cada caso por los palpadores de medicion 66, 68 sea aproximadamente cero. En dicha posicion neutra, por ejemplo los llamados drculos de medicion del primer y segundo palpador de medicion 66, 68 pueden ponerse a cero, si posible y necesario. En las mediciones siguientes, la desviacion del primer palpador de medicion 66 o del segundo palpador de medicion 68 puede ser tenida en cuenta durante la palpacion adicionalmente a las posiciones reales del husillo de herramienta 30 a lo largo del eje de alimentacion 70, para poder determinar las distancias exactas. Sin embargo, una funcionalidad de esta indole se refiere solamente a algunas formas ejemplares de realizacion que hacen uso de una funcionalidad ampliada de los palpadores de medicion 66, 68. Segun unas formas de realizacion alternativas preferibles, los palpadores de medicion 66, 68 pueden presentar una conforma- cion mas sencilla.
En las Fig. 5a y 5b se representa a modo de ejemplo la determinacion de un diametro de una pieza de trabajo 96. En la Fig. 5a el primer palpador de medicion 66 del elemento sobrepuesto de medicion 50 viene apoyarse en la pieza de trabajo 96. Un desplazamiento subsiguiente del husillo de herramienta 30 y por lo tanto tambien del elemento sobrepuesto de medicion 50 provoca que el segundo palpador de medicion 68 en el lado opuesto viene apoyarse en la pieza de trabajo 96. La ruta de desplazamiento del husillo de herramienta 30 es ilustrada por una flecha identificada con 98. En conocimiento de la distancia de base 86, comparese Fig. 4, y de la ruta de dsplazamiento 98, se puede determinar facilmente una distancia real 100, en particular un diametro real, de la pieza de trabajo 96. Unas mediciones similares para la determinacion de distancia pueden ser realizadas en otras direcciones espaciales. En caso de una combinacion de varios ejes de desplazamiento que sirven tambien de ejes de medicion, es posible determinar distancias en el espacio bidimensional o incluso en el espacio tridimensional.
La desviacion del palpador de medicion 68 o del palpador de medicion 66, indicada en la Fig. 4 por la flecha 88, puede proporcionar por ejemplo unos valores de correccion que pueden ser tenidos en cuenta al determinar la distancia real 100. De manera alternativa, durante la respectiva palpacion del primer o del segundo palpador de medi- cion 66, 68, el husillo de herramienta 30 puede ser desplazado durante tanto tiempo hasta que la senal emitida por los palpadores de medicion 66, 68 corresponde aproximadamente a una posicion neutra, a saber, una desviacion cero o una desviacion de casi cero. No obstante, estas variantes solamente se refieren a algunas conformaciones imaginables de los palpadores de medicion 66, 68.
En la determinacion de la distancia real 100, los factores de influencia de la parte de la maquina, por ejemplo la marcha termica de la maquina herramienta 10, basicamente pueden influir en el resultado de medicion solamente a traves de la ruta de desplazamiento reducida 98. La “medida excesiva” que corresponde aproximadamente a la diferencia entre la distancia de base 86 y la distancia de referencia 84, permite una medicion de una pluralidad de piezas diferentes de trabajo 96 con dimensiones diferentes.
En las Fig. 6a y 6b se describe un proceso de medicion fundamentalmente similar a las Fig. 5a y 5b. Sin embargo, la palpacion de la pieza de trabajo 96 se realiza con unas velocidades de alimentacion o velocidades de palpacion diferentes. Asf puede ser por ejemplo ventajoso alimentar el palpador de medicion 66 en un primer tiempo en una marcha rapida o urgente hacia una posicion previa en la que el mismo aun no tiene contacto con la pieza de trabajo 96. Con el fin de evitar danos del elemento sobrepuesto de medicion 50 o de la pieza de trabajo 96, partiendo de la posicion previa, la alimentacion sucesiva puede realizarse en una marcha de palpacion hasta que el palpador de medicion 66' llegue a palpar la pieza de trabajo 96.
De la misma manera puede efectuarse la palpacion del palpador de medicion 68, alimentandolo en un primer tiempo en una marcha rapida hacia una posicion previa. A partir de la posicion previa, la alimentacion sucesiva o la palpacion sucesiva puede realizarse en una marcha lenta de palpacion, comparese una flecha identificada con 102a. El palpador de medicion 68' ha palpado la pieza de trabajo 96. A partir de la ruta de desplazamiento 98 y la distancia de base conocida 86, la distancia real de la pieza de trabajo 96 puede ser determinada.
Fig. 7 muestra que el elemento sobrepuesto de medicion 50 permite unas posibilidades de aplicacion adicionales. La pieza de trabajo 96 a ser examinada en la Fig. 7 presenta una desviacion de forma indicada por 104. En este caso se puede tratar de una desviacion de redondez o de una desviacion de forma cilmdrica, veanse a modo de ejemplo los sfmbolos de tolerancia identificados con 106a, 106b. El palpador de medicion 66 puede estar configurado de modo desviable y, segun algunas formas de realizacion, durante el giro de la pieza de trabajo 96 alrededor del eje del husillo de pieza de trabajo 20, puede captar la desviacion de forma 104 de modo continuo o discontinuo. En este contexto puede ser preferible si el palpador de medicion 66 dispone de una gran zona de proporcionalidad para poder captar tambien unas desviaciones importantes. No obstante, de acuerdo con unas formas de realizacion pre- ferentes adicionales, esta previsto configurar el palpador de medicion 66 como conmutador de disparo (tambien: accionador de impulso de mando). De este modo, el propio palpador de medicion 66 no tiene que captar de manera altamente precisa la desviacion (por ejemplo de un brazo de palpacion), sino puede generar por ejemplo, en caso de una determinada desviacion, un impulso de activacion (impulso de disparo). Dicha caractenstica puede aplicarse tambien al palpador de medicion 68.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Las tolerancias de forma cilmdrica pueden ser captadas por ejemplo cuando el husillo de herramienta 30, en el que esta alojado el dispositivo de medicion 48, es desplazado a lo largo del eje Z durante el giro de la pieza de trabajo 96 paralelo con respecto al eje del husillo de pieza de trabajo 20. De esta manera es posible por ejemplo palpar una superficie cilmdrica a lo largo de una via helicoidal. De este modo, la pieza de trabajo 96 puede ser "escaneada".
En la Fig. 8, la pieza de trabajo 96 esta realizada de tal manera que alrededor de una seccion centrica 108 circula una seccion excentrica alrededor del eje del husillo de pieza de trabajo 20. Las piezas de trabajo 96 de este tipo que estan realizadas de modo excentrico, al menos por secciones, pueden ser medidas por ejemplo en caso de que el dispositivo de control 56 esta configurado para que accione el husillo de herramienta 30 a lo largo del eje X, a saber el eje de alimentacion 70, y que accione al miemo tiempo la pieza de trabajo 96 alrededor del llamdo eje C que, en el caso presente, coincide con el eje del husillo de pieza de trabajo 20. A modo de ejemplo, el movimiento acoplado puede seguir unos puntos esperados de contacto del primer palpador de medicion 66 en la pieza de trabajo 96 durante el giro excentrico de la misma. Tambien de esta manera en un principio es posible captar por ejemplo tolerancias de redondez o tolerancias de forma cilmdrica. No obstante, tambien es imaginable accionar unas piezas de trabajo 96 excentricas por secciones y captar en cada caso con los dos palpadores de medicion 66, 68 las distancias reales, por ejemplo los diametros reales, de modo analogo a las Fig. 5a, 5b o Fig. 6a, 6b.
Fig. 9 asf como Fig. 10a y 10b muestran unas vistas en perspectiva de un dispositivo de medicion modular 48, que puede estar alojado por ejemplo en la unidad de herramienta 28 de la maquina herramienta 10 de acuerdo con la Fig. 2. En las diversas representaciones, el dispositivo de medicion 48 se encuentra en diversas configuraciones de modulo. El dispositivo de medicion 48 puede estar realizado de modo giratorio para desplazar el elemento sobre- puesto de medicion 50 de manera flexible y rapida entre una posicion de medicion y una posicion fuera d acopla- miento, comparese Fig. 3a y Fig. 3b. El dispositivo de medicion 48 puede presentar un mecanismo de acoplamiento mecanico que puede ser accionado a traves de un accionamiento adecuado para facilitar el movimiento de giro. Un sistema de coordenadas X, Y, Z representado en la Fig. 9 ilustra los ejes asociados de la maquina herramienta, comparese tambien Fig. 2. El elemento sobrepuesto de medicion 50 comprende una pieza de soporte 80 en la cual estan alojados los palpadores de medicion 66, 68. El palpador de medicion 66 esta alojado en la pieza de soporte 80 a traves de una pieza adaptadora 110. El palpador de medicion 68 esta alojado a traves de una pieza adaptadora 112 en la pieza de soporte 80. La pieza de soporte 80 esta configurada de tal modo que aloja las piezas adaptado- ras 110, 112 y por lo tanto los palpadores de medicion 66, 68 en una pluralidad de posiciones teoricas definidas. De esta manera se pueden producir una pluralidad de configuraciones de modulo, de modo que el dispositivo de medi- cion 48 en su totalidad puede ser empleado de manera altamente flexible para una pluralidad de tareas de medicion.
Fig. 9 ilustra a modo de ejemplo una primera configuracion de modulo. El primer palpador de medicion 66 y el se- gundo palpador de medicion 68 estan alojados en la pieza de soporte 80 esencialmente paralelos el uno con respecto al otro y a la misma altura (con respecto al eje Y). El area de medicion 78 (a lo largo del eje X) entre los brazos de palpacion 67, 69 es ancha de modo que tambien unas piezas de trabajo mas grandes pueden ser encerradas por los palpadores de medicion 66, 68, por ejemplo para determinar un diametro.
Fig. 10a muestra el dispositivo de medicion 48 en una segunda configuracion de modulo. A diferencia de su posicion mostrada en la Fig. 9, la pieza adaptadora 110 esta alejada de su posicion original y esta alojada lateralmente en la pieza de soporte 80, de modo indirecto a traves de la pieza adaptadora 112. Por razones de transparencia, el palpador de medicion 66 no esta representado en la Fig. 10a. En la configuracion de modulo mostrada en la Fig. 10a, el palpador de medicion 66 puede estar alojado en cierto modo en una "posicion de estacionamiento”, axialmente desplazado (con referencia al eje Z, vease la Fig. 9) con respecto al palpador de medicion 68. Sin embargo, el palpador de medicion 66 e incluso la pieza adaptadora 110 tambien podnan estar alejados completamente de la pieza de soporte 80. A modo de ejemplo, en el palpador de medicion 68 esta alojado un brazo de palpacion 69a curvado. El brazo de palpacion 69a esta acodado. Con el brazo de palpacion 69a el palpador de medicion 68, en la configuracion de medicion mostrada en la Fig. 10a, puede palpar axialmente una pieza de trabajo. De esta manera es posible determinar por ejemplo superficies axiales o distancias axiales. Adicionalmente, el brazo de palpacion 69a puede penetrar en una cavidad o escotadura axial de una pieza de trabajo. De esta manera pueden captarse por ejemplo el diametro interior y unos valores de medicion similares.
Fig. 10b ilustra una tercera configuracion de modulo posible del dispositivo de medicion 48. Similarmente a la primera configuracion de modulo mostrada en la Fig. 9, los palpadores de medicion 66, 68 estan alojados a lo largo del eje X (o: eje de alimentacion), el uno distanciado con respecto al otro, en la pieza de soporte 80. En el palpador de me- dicion 68 llega a utilizarse un brazo de palpacion 69a curvado. Un extremo acodado del brazo de palpacion 69a esta orientado paralelo con respecto al eje X. De este modo, los palpadores de medicion 66, 68 o los brazos de palpacion 67, 69a encierran en la Fig. 10b un area de medicion 78 (a lo largo del eje X) que, en principio, es mas estrecha que el area de medicion de las configuraciones de modulo representadas en la Fig. 9. Para compensar la altura (orienta- cion en la direccion Y), la pieza adaptadora 112 para el palpador de medicion 68 esta alojada en una posicion teorica en la pieza de soporte 80 que difiere de la posicion teorica en la configuracion de modulo ilustrada en la Fig. 9. De este modo puede ser asegurado que, incluso en caso de utilizar el brazo de palpacion curvado 69a, los elementos de contacto o bolas de contacto relevantes de los brazos de palpacion 67, 69a estan dispuestos a la misma altura, a saber, presentan un valor identico a lo largo del eje Z. Mediante la configuracion de modulo representada en la Fig. 10b es posible determinar basicamente, de manera similar a la Fig. 9, el diametro y unos valores de distancia simila-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
res. En este caso, las piezas de trabajo a ser medidas pueden presentar en principio unos diametros mas reducidos que en la Fig. 9. Adicionalmente, con esta configuracion de medicion, una pieza de trabajo tambien puede ser pal- pada radialmente (a lo largo del eje de alimentacion o eje X), pudiendo penetrar el brazo de palpacion 69a en las cavidades o escotaduras en la pieza de trabajo. De esta manera se pueden medir por ejemplo ranuras longitudina- les, ranuras de cuna, ensambladuras a diente o similares.
Se entiende que se pueden imaginar unas configuraciones de modulo adicionales. Las configuraciones de medicion representadas en las Fig. 9, 10a y 10b representan solamente unas configuraciones ejemplares. En principio, una configuracion de modulo puede estar caracterizada por una posicion teorica definida de uno de los palpadores de medicion 66, 68. Adicionalmente una configuracion de modulo tambien puede estar definida por una conformacion de uno de los brazos de palpacion 67, 69.
Fig. 11 y Fig. 12 ilustran una realizacion de un kit de modulos 114 en una representacion en despiece. Al kit de mo- dulos 114 pueden pertenecer en un principio tambien los palpadores de medicion 66, 68, no representados en las Fig. 11 y 12. El kit de modulos 114 comprende la pieza de soporte 80, la primera pieza adaptadora 110 y la segunda pieza adaptadora 112. Con el kit de modulos 114 pueden realizarse por ejemplo las configuraciones de modulo representadas en las Fig. 9, 10a y 10b. Tal como se ha mencionado previamente, la pieza de soporte 80 puede estar realizada en una sola pieza, conjuntamente con la pluma girable 76. Fundamentalmente tambien es posible una realizacion por separado. En la pieza de soporte 80 pueden estar previstas unas superficies de contacto 116, 118 para las piezas adaptadoras 110, 112. En las piezas adaptadoras 110, 112 pueden estar previstas unas superficies antagonicas correspondientes (cubiertas en las Fig. 11 y 12). Ademas, tanto la pieza de soporte 80 como las piezas adaptadoras 110, 112 pueden presentar unos contornos adecuados de ajuste, por ejemplo taladros roscados y/o taladros de ajuste.
De este modo se puede efectuar una fijacion altamente precisa de la posicion de las piezas adaptadoras 110, 112 y por lo tanto de los palpadores de medicion 66, 68. Ello puede ser asegurado incluso en el caso de que el dispositivo de medicion 48 es modificado, es decir, en caso de que se produce por ejemplo un cambio de la respectiva configuracion de modulo a traves de una remodelacion del kit de modulos 114. La superficie de contacto 116 puede estar configurada para el alojamiento de la pieza adaptadora 110. La superficie de contacto 118 puede estar configurada para el alojamiento de la pieza adaptadora 112. En un principio, tambien cabe la posibilidad de realizar las piezas adaptadoras 110, 112 de la misma manera. Segun una forma de realizacion de este tipo, las superficies de contacto 116, 118 podnan estar realizadas igualmente parecidas o similares. De esta manera, el gasto de produccion para las piezas adaptadoras 110, 112 podna ser reducido. No obstante, igualmente es imaginable realizar las piezas adaptadoras 110, 112 intencionalmente de forma diferente y adaptar las superficies de contacto 116, 118 de manera co- rrespondiente. De acuerdo con una forma de realizacion adicional esta previsto realizar las piezas adaptadoras 110, 112 detal manera que al menos una de las piezas adaptadoras 110, 112 puede ser sujetada en la otra (vease la Fig. 10a).
Fig. 12 ilustra a traves de unas lmeas de punto y raya diversas configuraciones del kit de modulos 114, que pueden ser utilizadas para generar diversas configuraciones de modulo. La pieza adaptadora 110 puede estar alojada por ejemplo en una posicion teorica en la superficie de contacto 116 de la pieza de soporte 80, comparese una lmea identificada con 120a. Al margen de ello, la pieza adaptadora 110 puede estar sujetada en una posicion teorica adicional en la pieza adaptadora 112, comparese una lmea identificada con 120a. De esta manera, la pieza adaptadora 110 puede estar alojada de modo indirecto en la pieza de soporte 80. Por lo tanto es posible realizar algo como una "posicion de estacionamiento" para la pieza adaptadora 110. La pieza adaptadora 112 puede ser alojada en diversas posiciones teoricas en la pieza de soporte 80, comparense unas lmeas identificadas con 122a, 122b. Las posiciones teoricas 122a, 122b difieren sustancialmente a traves de su posicion en el eje Y. De este modo es posible compen- sar por ejemplo unas longitudes diferentes de los palpadores de medicion 66, 68 o de sus brazos de palpacion 67, 69. Se entiende que el sistema de coordenadas X, Y representado por motivos de ilustracion en la Fig. 12 puede ser aplicado esencialmente cuando el dispositivo de medicion 48 se encuentra en la configuracion de medicion, es decir, por ejemplo si el dispositivo de medicion 48 esta girado en direccion hacia una pieza de trabajo a ser medida.
Fig. 13 muestra una vista esquematica en perspectiva, fuertemente simplificada, de una pieza de trabajo 96a y de un elemento sobrepuesto de medicion 50 con el fin de ilustrar una tarea de medicion. Por motivos de transparencia, el elemento sobrepuesto de medicion 50 con los palpadores de medicion 66, 68 esta representado de modo fuertemente simplificado, solamente a modo de sfmbolo. La configuracion de modulo asociada puede corresponder por ejemplo a la representacion mostrada en la Fig. 10b. La tarea de medicion puede consistir por ejemplo en la palpacion de una superficie axial de tope 126 de la pieza de trabajo 96a. La superficie de tope 126 puede seguir por ejemplo a continuacion de un soporte de eje 124. La palpacion axial (en direccion Z) de la superficie de tope 126 puede ser por ejemplo un componente de la determinacion de una distancia axial. De manera adicional cabe la posibilidad de palpar varios puntos de la superficie de tope 126 para determinar una tolerancia de posicion o tolerancia de forma. En este caso, se puede tratar por ejemplo de la planeidad de la superficie de tope 126. En la configuracion representada, adicionalmente es posible determinar un diametro del soporte de eje 124.
Fig. 14a y Fig. 14b muestran unas vistas frontales esquematicas, fuertemente simplificadas, de una pieza de trabajo adicional 96b y de un elemento sobrepuesto de medicion 50 para ilustrar una tarea de medicion adicional. En princi-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
pio, el elemento sobrepuesto de medicion 50 puede encontrarse en una configuracion de modulo que corresponde al elemento sobrepuesto de medicion 50 en la Fig. 13. Otras configuraciones son imaginables. La tarea de medicion ilustrada en las Fig. 14a, 14b puede ser realizada utilizando unicamente uno de los palpadores de medicion 66, 68. Por esta razon, en un principio se ofrece por ejemplo tambien la configuracion de medicion representada en la Fig. 11a, si el brazo de palpacion 69a del palpador de medicion 68 esta curvado y orientado de modo correspondiente. La pieza de trabajo 96b dispone de una ranura 128, en particular una ranura longitudinal, que esta introducida en el soporte de eje 124. El brazo de palpacion 69a puede penetrar radialmente en la ranura 128 con el fin de medirla. En un principio, el brazo de palpacion 69a puede ser utilizado para palpar un fondo de ranura de la ranura 128. No obstante, el brazo de palpacion 69a tambien puede ser utilizado para palpar las paredes laterales de la ranura 128. De esta manera, la ranura puede ser medida con poco esfuerzo, por completo o casi por completo. La palpacion del brazo de palpacion 69a del elemento sobrepuesto de medicion 50 en las paredes laterales de la ranura 128 requiere un giro definido de la pieza de trabajo 96b, comparese una flecha identificada con 24 en la Fig. 14a y una flecha identificada con 24' en la Fig. 14b. Ello puede realizarse por medio de un giro definido de un husillo de pieza de trabajo 16 alrededor de un eje del husillo de pieza de trabajo 20. Tal como ya se ha mencionado previamente, una funcionalidad de este tipo puede ser caracterizada por ejemplo como funcionalidad de eje C. A traves de una colabo- racion de la activacion del llamado eje C y del accionamiento de la unidad de herramienta 28, la ranura 128 puede ser medida de modo altamente preciso.
Fig. 15 muestra una vista esquematica en perspectiva, fuertemente simplificada, de otra pieza de trabajo adicional 96c y de un elemento sobrepuesto de medicion (en la Fig. 15 esta representado solamente en parte) para ilustrar una tarea de medicion adicional. En principio, el elemento sobrepuesto de medicion puede encontrarse en una configuracion de modulo que esta representada por ejemplo en la Fig. 10a. En esta tarea de medicion, un brazo curvado de palpacion 69a del palpador de medicion 68 puede penetrar axialmente en el taladro o la escotadura 129 de la pieza de trabajo. Siempre y cuando la longitud del segmento curvado y orientado en la direccion Z del brazo de palpacion 69a sea suficiente, se podna determinar por ejemplo una profundidad del taladro o de la escotadura. No obstante, con el brazo de palpacion 69a es posible realizar adicionalmente tambien una captacion del diametro interior del taladro o de la escotadura 129.
La configuracion modular del dispositivo de medicion 48 permite la realizacion de diversas tareas de medicion con un unico kit de modulos 114. Unos trabajos necesarios de modificacion pueden ser efectuados sin mucho esfuerzo. Asf cabe la posibilidad de determinar el diametro exterior de las piezas de trabajo 96 de modo altamente preciso. De acuerdo con una tarea de medicion modificada, puede efectuarse una captacion de una cilindricidad o excentricidad. Ello puede realizarse mediante un acoplamiento de los accionamientos del eje del husillo de pieza de trabajo 20 (eje C) y de la unidad de herramienta 28. Un desplazamiento definido de la unidad de herramienta 28 paralelamente al eje del husillo de pieza de trabajo 20 en la direccion Z permite un llamado posicionamiento longitudinal de al menos uno de los palpadores de medicion 66, 68, es decir, por ejemplo una palpacion axial de una superficie de tope. A traves de un brazo de palpacion con una curvatura correspondiente cabe la posibilidad de medir adicionalmente unos taladros axiales en la pieza de trabajo, por ejemplo para determinar el diametro de los mismos. Un desplazamiento radial de la unidad de herramienta 28 (direccion X) facilita un llamado posicionamiento circunferencial, es decir, una palpacion radial de la pieza de trabajo 96. Mediante la combinacion de diversas funciones pueden realizarse tambien unas tareas complejas de medicion, por ejemplo la medicion de ranuras longitudinales o ranuras cir- cunferenciales.
Fig. 16 ilustra diversas etapas de un procedimiento para la medicion de piezas de trabajo que puede ser realizado por ejemplo con la maquina herramienta 10.
El procedimiento puede comprender un bloque inicial 130 que puede comprender por ejemplo un calibrado o una contrastacion. En una primera etapa 132 se prepara una dimension de referencia, por ejemplo de un cuerpo de referenda, y se introduce en el area de medicion. La introduccion puede realizarse por ejemplo a traves de un giro de un dispositivo de medicion.
En una etapa 134 dispuesta aguas abajo puede efectuarse una primera palpacion de la dimension de referencia, por ejemplo con un primer palpador de medicion. La primera palpacion 134 puede terminarse por ejemplo mediante las etapas 136, 138. La etapa opcional 136 puede comprender un calibrado electrico de un cfrculo de medicion del primer palpador de medicion. La etapa 138 puede contener una captacion de una posicion real a lo largo de un eje X o eje de alimentacion.
A continuacion puede seguir una etapa 140 que comprende una seguna palpacion por medio de un segundo palpador de medicion. La etapa 140 de la segunda palpacion puede comprender las etapas 142, 144 que pueden terminar la etapa 140. La etapa opcional 142 puede comprender el calibrado electrico de un cfrculo de medicion del segundo palpador de medicion. La etapa 144 puede comprender la captacion de una segunda posicion real a lo largo del eje de alimentacion o del eje X.
En una etapa dispuesta aguas abajo 146 se puede determinar, a partir de los valores captados y la dimension de referencia conocida, una distancia de base que puede servir como base para mediciones ulteriores. Una etapa 148 termina el calibrado o la contrastacion.
Un bloque identificado con 150 describe a modo de ejemplo la medicion de una pieza de trabajo, utilizando la distan- cia de base averiguada previamente. En una primera etapa 152 se recibe una pieza de trabajo a ser medida y se introduce, por ejemplo mediante un giro del dispositivo de medicion, en su area de medicion.
5 En una etapa facultativa 154 se puede acercar a una posicion previa con una primera velocidad de alimentacion. En una etapa adicional 156 se puede desplazar a una primera posicion de medicion en la que se realiza una primera palpacion de la pieza de trabajo con el primer palpador de medicion. El desplazamiento puede efectuarse por ejemplo con una segunda velocidad de alimentacion. En una etapa adicional 158, los valores de posicion vinculados con la primera palpacion pueden ser registrados.
10
En una etapa facultativa 160 dispuesta aguas abajo se puede acercar a una segunda posicion previa con la primera velocidad de alimentacion. Una etapa 162 dispuesta aguas abajo comprende el desplazamiento hacia una segunda posicion de medicion en la cual el segundo palpador de medicion puede tener contacto con la pieza de trabajo 96. El desplazamiento puede realizarse por ejemplo con una segunda velocidad de alimentacion. En una etapa adicional 15 164 se registran los valores de posicion vinculados con la segunda palpacion.
A continuacion de la primera y la segunda palpacion sigue una etapa 166 en la cual, partiendo de los datos obteni- dos y la distancia de base, se determina una distancia real. El proceso de medicion es cerrado por una etapa 168 que puede comprender por ejemplo tambien un giro del dispositivo de medicion. Una flecha 170 indica que, despues 2 0 de un unico calibrado, se puede realizar una pluralidad de mediciones. En este caso se pueden determinar varias distancias reales, siempre y cuando puedan ser introducidas en el area de medicion.
Las etapas descritas del procedimiento pueden ser por ejemplo objeto de un programa de control de maquina.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Maquina herramienta, en particular rectificadora, comprendiendo los elementos siguientes:
    - un alojamiento de pieza de trabajo (14) que comprende al menos un portapiezas (16, 18) destinado para recibir una pieza de trabajo (96),
    - una unidad de herramienta (28) que comprende un husillo de herramienta (30), comprendiendo en particular un cabezal rectificador, destinada para recibir y para accionar una herramienta (32), en particular al menos una muela abrasiva, en la cual la unidad de herramienta (28) puede ser desplazada con respecto a la pieza de trabajo (96) por lo menos a lo largo de un eje de alimentacion (70),
    - un dispositivo de medicion (48) que esta montado en la unidad de herramienta (28), presentando el dispositivo de medicion (48) por lo menos un palpador de medicion (66; 68), y
    - un dispositivo de control (56) que esta conectado con el dispositivo de medicion (48) y con la unidad de herramienta (28), estando el dispositivo de control (56) configurado para captar las senales activadas por al menos un palpador de medicion (66; 68) en el momento de la palpacion de una pieza de trabajo (96) y determinar, por medio de una posicion real de la unidad de herramienta (28), una posicion real de al menos un palpador de medicion (66; 68),
    caracterizada por el hecho de que
    el dispositivo de medicion (48) esta realizado bajo la forma de un dispositivo de medicion (48) modular y por el hecho de que al menos un palpador de medicion (66; 68) esta montado en una pieza de soporte (80) que proporciona una pluralidad de posiciones teoricas definidas para al menos un palpador de medicion (66; 68).
  2. 2. Maquina herramienta (10) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por el hecho de que el dispositivo de medicion (48) modular dispone de al menos dos palpadores de medicion (66, 68) que estan montados distanciados el uno del otro en la pieza de soporte (80), presentando los al menos dos palpadores de medicion (66, 68) en una primera configuracion de medicion una distancia de base (86) el uno con respecto del otro, que define una zona de medicion (78), estando la distancia de base (86) elegida superior a una dimension de referencia (84) conocida, y estando el dispositivo de control (56) configurado de tal manera que capta una posicion real de la unidad de herramienta (28) a lo largo del eje de alimentacion (70) y que, a base de una ruta de desplazamiento (98) de la unidad de herramienta (28) durante la palpacion de una pieza de trabajo (96) que esta introducida en la zona de medicion (78), determina una distancia real (100), en particular un diametro real con los al menos dos palpadores de medicion (66, 68), teniendo en cuenta la dimension de referencia (84) y/o la distancia de base (86).
  3. 3. Maquina herramienta (10) de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizada por el hecho de que al menos un palpador de medicion (66, 68) esta montado en una pieza adaptadora (110, 112) que esta adaptada a la pieza de soporte (80) y puede ser fijada en la pieza de soporte (80) en una pluralidad de posiciones teoricas definidas.
  4. 4. Maquina herramienta (10) de acuerdo con la reivindicacion 2 o 3, caracterizada porque por lo menos dos palpadores de medicion (66, 68), en una segunda configuracion de medicion, estan montados en la pieza de soporte (80) distanciados el uno con respecto del otro en una direccion espacial (40) de tal manera que un palpador de medicion (66; 68) puede palpar la pieza de trabajo (96) en el sentido axial.
  5. 5. Maquina herramienta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que por lo menos un palpador de medicion (66; 68) dispone de un brazo de palpacion curvado (67; 69) que se termi- na en un angulo determinado con respecto a un eje longitudinal del palpador de medicion (66; 68).
  6. 6. Maquina herramienta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada por el hecho de que el dispositivo de medicion (48) presenta un elemento sobrepuesto de medicion (50) en el cual estan montados por lo menos dos palpadores de medicion (66, 68), siendo el elemento sobrepuesto de medicion (50) pivotable para intro- ducir la pieza de trabajo (96) en la zona de medicion (78).
  7. 7. Maquina herramienta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que el dispositivo de medicion (48) presenta un mecanismo de acoplamiento mecanico (64) que permite un giro entre una posicion de medicion y una posicion fuera de acoplamiento.
  8. 8. Maquina herramienta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que la pieza de trabajo (96) puede ser montada en un husillo portapiezas (16), que puede ser accionado en rotacion de manera selectiva alrededor de un eje del husillo de la pieza de trabajo (20), estando el eje del husillo de la pieza de trabajo (20) dispuesto de modo preferente perpendicularmente con respecto al eje de alimentacion (70) y presentando el husillo de herramienta (30) de modo preferente un eje de husillo de herramienta (34) que esta dispuesto paralelamente al eje del husillo de la pieza de trabajo (20).
  9. 9. Maquina herramienta (10) de acuerdo con la reivindicacion 8, caracterizada porque la unidad de herramienta (28) puede ser desplazada paralelamente al eje de husillo de la pieza de trabajo (20) con respecto a la pieza de trabajo (96).
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
  10. 10. Maquina herramienta (10) de acuerdo con la reivindicacion 8 o 9, caracterizada por el hecho de que el dispositivo de control (56) esta configurado de tal manera que, durante un movimiento acoplado, desplaza la unidad de herramienta (28) de manera selectiva a lo largo del eje de alimentacion (70) y acciona de manera selectiva el husillo de la pieza de trabajo (16) alrededor del eje del husillo de la pieza de trabajo (20).
  11. 11. Maquina herramienta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 o 10, caracterizada por el hecho de que el dispositivo de control (56) esta configurado de tal manera que, durante un movimiento acoplado, desplaza adicio- nalmente la unidad de herramienta (28) de manera selectiva paralelamente con respecto al eje del husillo de la pieza de trabajo (20).
  12. 12. Maquina herramienta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que el dispositivo de control (56) esta configurado de tal manera que, a traves de la distancia real (100) de la pieza de trabajo (96), en particular del diametro real, acciona y desplaza la unidad de herramienta (28) y la pieza de trabajo (32) de manera selectiva en una operacion de mecanizado dispuesta aguas abajo.
  13. 13. Procedimiento de medicion de una pieza de trabajo en una maquina herramienta (10), en particular una rectifica- dora, comprendiendo las etapas siguientes:
    - provision de un dispositivo de medicion (48) modular que puede ser desplazado al menos a lo largo de un eje de alimentacion (70) con respecto a una pieza de trabajo (96) que esta montada en un alojamiento de pieza de trabajo (14), estando el dispositivo de medicion (48) montado en una unidad de herramienta (28) que comprende un husillo de herramienta (30), comprendiendo el dispositivo de medicion (48) al menos un palpador de medicion (66; 68) que esta montado en una pieza de soporte (80), que proporciona una pluralidad de posiciones teoricas definidas para al menos un palpador de medicion (66; 68),
    - desplazamiento de la unidad de herramienta (28) con respecto a la pieza de trabajo (96),
    - captacion de senales que son activadas por al menos un palpador de medicion (66; 68) durante la palpacion de una pieza de trabajo (96), y
    - determinacion de una posicion real de al menos un palpador de medicion (66; 68) a traves de una posicion real de la unidad de herramienta (28).
  14. 14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 13, comprendiendo de modo adicional las etapas siguientes:
    - provision de un dispositivo de medicion (48) modular que presenta por lo menos dos palpadores de medicion (66, 68) que estan montados, distanciados el uno del otro, en una pieza de soporte (80), que proporciona una pluralidad de posiciones teoricas definidas para al menos dos palpadores de medicion (66, 68),
    - preparacion de una medicion, que comprende:
    - ajuste de una distancia de base (86) entre al menos dos palpadores de medicion (66, 68), que es elegida superior a una dimension de referencia (84) conocida de una forma geometrica de referencia (82) y define un area de medicion (78),
    - alojamiento de la forma geometrica de referencia (82) en la maquina herramienta (10),
    - introduccion de la dimension de referencia (84) en el area de medicion (78),
    - desplazamiento del dispositivo de medicion (48) con respecto a la forma geometrica de referencia (82) y palpacion de la dimension de referencia (84) con los palpadores de medicion (66, 68), detectando de esta manera las posiciones reales del dispositivo de medicion (48), y detectando de este modo la ruta de desplazamiento (98) del dispositivo de medicion (48), y
    - determinacion de la distancia de base (86) teniendo en cuenta la dimension de referencia (84) y las posiciones reales del dispositivo de medicion (48) durante la palpacion,
    - realizacion de al menos una medicion, en particular para determinar un diametro de la pieza de trabajo, compren- diendo:
    - alojamiento de una pieza de trabajo (96) en la maquina herramienta (10), introduccion de una forma geometrica de medicion de la pieza de trabajo (96) en el area de medicion (78),
    - palpacion de la forma geometrica de medicion de la pieza de trabajo (96) con los palpadores de medicion (66, 68), y de este modo captacion de la ruta de desplazamiento del dispositivo de medicion (48), y
    - determinacion de una distancia real (100) de la forma geometrica de medicion, teniendo en cuenta la distancia de base (86) y la ruta de desplazamiento del dispositivo de medicion (48) durante la palpacion.
  15. 15. Programa de control de maquina, que presenta un codigo de programa que esta configurado para impulsar un dispositivo de control (56) para que ejecute las etapas del procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 13 o 14 cuando el programa de control de maquina es ejecutado en el dispositivo de control (56).
ES13786489.8T 2012-11-07 2013-11-06 Máquina herramienta y procedimiento de medición de una pieza de trabajo Active ES2582706T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012110673.8A DE102012110673B4 (de) 2012-11-07 2012-11-07 Werkzeugmaschine und Verfahren zur Vermessung eines Werkstücks
DE102012110673 2012-11-07
PCT/EP2013/073111 WO2014072314A1 (de) 2012-11-07 2013-11-06 Werkzeugmaschine und verfahren zur vermessung eines werkstücks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2582706T3 true ES2582706T3 (es) 2016-09-14

Family

ID=49546411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES13786489.8T Active ES2582706T3 (es) 2012-11-07 2013-11-06 Máquina herramienta y procedimiento de medición de una pieza de trabajo

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9568298B2 (es)
EP (1) EP2916996B1 (es)
JP (1) JP6235032B2 (es)
CN (1) CN104822492B (es)
DE (1) DE102012110673B4 (es)
ES (1) ES2582706T3 (es)
WO (1) WO2014072314A1 (es)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014113553B3 (de) * 2014-09-19 2015-09-17 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Kurbellagerflanken-Messvorrichtung
JP6463953B2 (ja) * 2014-11-20 2019-02-06 高周波熱錬株式会社 軸肥大加工機及び軸肥大加工方法
DE102016107135A1 (de) * 2016-04-18 2017-10-19 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Messanordnung
CN106705786B (zh) * 2016-11-30 2023-05-16 江西合力泰科技有限公司 一种用于测量截面为n边形的产品外形的通止规
CN108344352A (zh) * 2017-01-23 2018-07-31 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种缸体在线测量防错装置
IT201700062117A1 (it) * 2017-06-07 2017-09-07 Itaca S R L Metodo e sistema di controllo e misura dimensionale
US10274303B2 (en) * 2017-06-12 2019-04-30 Ford Motor Company Major diameter total runout gage for an external spline
IT201700088988A1 (it) * 2017-08-02 2019-02-02 Marposs Spa Apparecchiatura per il controllo di dimensioni diametrali di un perno in moto orbitale
CN107621216B (zh) * 2017-09-22 2023-11-24 庆铃汽车(集团)有限公司 汽车转向节组合检具
CN107486759A (zh) * 2017-09-25 2017-12-19 张家港市Aaa轴承有限公司 一种外圆磨床
IT201700112496A1 (it) * 2017-10-06 2019-04-06 Italvision S R L Macchina squadratrice
JP7114925B2 (ja) * 2018-02-26 2022-08-09 株式会社ジェイテクト 工作機械
CN109029209B (zh) * 2018-07-27 2023-07-25 湖南省林业科学院 树干连年生长量监测装置及监测方法
CN109015377A (zh) * 2018-08-28 2018-12-18 青岛丰光精密机械股份有限公司 一种精密数控机床以及提高精密数控机床加工精度的方法
CN109405717B (zh) * 2018-10-16 2020-08-28 温州神一轴业股份有限公司 一种轴类工件圆度自动检测系统
DE102019104420A1 (de) * 2019-02-21 2020-08-27 Walter Maschinenbau Gmbh Anordnung und Verfahren zur Justage eines Roboterarms
CN110281037B (zh) * 2019-06-28 2021-09-03 航天神舟飞行器有限公司 一种适用于飞机蒙皮制孔的测量加工执行头
TWI728411B (zh) * 2019-07-24 2021-05-21 財團法人工業技術研究院 用於工具機之主軸的檢測裝置以及工具機之主軸的檢測方法
CN110394691A (zh) * 2019-08-20 2019-11-01 无锡威孚高科技集团股份有限公司 凸轮型面加工在线测量装置
TWI739693B (zh) * 2020-12-14 2021-09-11 財團法人工業技術研究院 量測設備
CN113001274A (zh) * 2021-03-29 2021-06-22 华辰精密装备(昆山)股份有限公司 一种外圆磨床
CN114769670B (zh) * 2022-04-08 2024-02-02 苏州赛提发精密科技有限公司 一种激光设备调节盖板加工用定位治具

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS564376B2 (es) * 1972-06-20 1981-01-29
JPS6113243Y2 (es) * 1979-04-24 1986-04-24
IT1183093B (it) * 1984-01-13 1987-10-05 Schaudt Maschinenbau Gmbh Testa di misurazione per rettificatrici
US4637144A (en) * 1984-07-03 1987-01-20 Schaudt Maschinenbau Gmbh Apparatus for monitoring the diameters of crankpins during treatment in grinding machines
DE4023587C2 (de) * 1990-07-25 1993-11-18 Fortuna Werke Maschf Ag Verfahren zum meßgesteuerten Umfangsschleifen von radial unrunden Werkstücken
JP2546062B2 (ja) * 1990-11-30 1996-10-23 日本精工株式会社 長尺軸の外面研削装置
DE4412682C2 (de) * 1994-04-13 1998-09-03 Doerries Scharmann Ag I K Vorrichtung zum Vermessen exzentrisch umlaufender Werkstücke
GB9509294D0 (en) * 1995-05-06 1995-06-28 Western Atlas Uk Ltd Improvements relating to guaging the diameter of cylindrical workpiece sections
DE19616353A1 (de) * 1996-04-24 1997-10-30 Schaudt Maschinenbau Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Messen des Durchmessers exzentrisch umlaufender Werkstücke
US6159074A (en) * 1999-01-07 2000-12-12 Kube; Samuel C. Caliper assembly for a grinding machine
DE10030087B4 (de) 2000-06-19 2007-01-18 Boehringer Werkzeugmaschinen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen und Bearbeiten von Werkstücken
JP4923549B2 (ja) * 2005-12-08 2012-04-25 株式会社ジェイテクト 定寸装置の取付構造
CN100491069C (zh) * 2007-03-29 2009-05-27 上海大学 高精度轧辊磨床轧辊圆度及辊形误差在线测量装置及方法
DE102009032353A1 (de) * 2009-07-08 2011-09-08 Hommel-Etamic Gmbh Verfahren zur Ermittlung der Form eines Werkstücks
DE102009042252B4 (de) * 2009-09-22 2014-03-06 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Meßvorrichtung
CN201979402U (zh) * 2010-12-31 2011-09-21 三门峡中原精密有限公司 一种轴类零件磨削加工测量装置
DE102011115254A1 (de) 2011-09-27 2013-03-28 Fritz Studer Ag Werkzeugmaschine und Verfahren zur Vermessung eines Werkstücks
JP6361243B2 (ja) * 2014-04-07 2018-07-25 株式会社ジェイテクト 加工変質検出センサを備える工作機械

Also Published As

Publication number Publication date
CN104822492A (zh) 2015-08-05
JP6235032B2 (ja) 2017-11-22
EP2916996B1 (de) 2016-05-25
WO2014072314A1 (de) 2014-05-15
DE102012110673A1 (de) 2014-05-08
US9568298B2 (en) 2017-02-14
CN104822492B (zh) 2017-03-29
DE102012110673B4 (de) 2014-05-15
JP2015533662A (ja) 2015-11-26
US20150233693A1 (en) 2015-08-20
EP2916996A1 (de) 2015-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2582706T3 (es) Máquina herramienta y procedimiento de medición de una pieza de trabajo
ES2793966T3 (es) Máquina herramienta y procedimiento para medir una pieza de trabajo
ES2328524T3 (es) Unidad de cabezal portafresas conpacto.
ES2332282T3 (es) Medicion de una maquina herramienta.
ES2285505T3 (es) Maquina de afilar con sistema de correccion de concentricidad.
JP5124579B2 (ja) 表面感知デバイス
JP5595798B2 (ja) 工作機械における工作物測定方法およびその装置
ES2459716T3 (es) Máquina herramienta y procedimiento para la mecanización de una pieza de trabajo
ES2796525T3 (es) Dispositivo de mandril y método
ES2294062T3 (es) Maquina herramienta y procedimiento para mecanizacion de una pieza a elaborar en forma de barra.
US9316476B2 (en) Profile measuring instrument, adjusting method for profile measuring instrument, and profile measuring method
ES2304413T3 (es) Procedimiento para la mecanizacion por arranque de virutas de ruedas dentadas en el interior o en el exterior, esencialmente cilindricas.
ES2928864T3 (es) Máquina de mecanizado de ruedas dentadas con dispositivo de centrado
ES2638514T3 (es) Máquina herramienta, en particular máquina rectificadora y soporte de piezas de trabajo para una máquina herramienta
ES2625631T3 (es) Procedimiento y dispositivo destinados para determinar un eje de mecanizado
US10150192B1 (en) Alignment tool and method of use
ES2306105T3 (es) Maquina procesadora de vidrio.
ES2262839T3 (es) Procedimiento para corregir automaticamente errores sistematicos en las maquinas de medicion y produccion y aparato para poner en practica dicho procedimiento.
JP5847819B2 (ja) シリンダの直径及びその他の幾何学的特徴の測定ゲージのための較正装置
ES2676897T3 (es) Rectificadora con una luneta para el apoyo de zonas de pieza de trabajo céntricas durante la mecanización de zonas de pieza de trabajo céntricas y/o excéntricas, en particular de áreas de cojinete en cigüeñales
ES2524360T3 (es) Dispositivo y procedimiento para cortar por chorro de agua
ES2920501T3 (es) Dispositivo para alinear y posicionar una pieza de trabajo con respecto a un rayo láser de una máquina de procesamiento por láser
ES2254473T3 (es) Procedimiento y dispositivo para medir y maquinar piezas.
ES2878402T3 (es) Procedimiento y dispositivo para el control de una pieza durante la fabricación
ES2719831T3 (es) Dispositivo de rasquetas