DE102017110810A1

DE102017110810A1 - Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät

Info

Publication number: DE102017110810A1
Application number: DE102017110810.6A
Authority: DE
Inventors: Alexander Zoller; Christian Pfau
Original assignee: E Zoller GmbH and Co KG
Current assignee: E Zoller GmbH and Co KG
Priority date: 2017-05-18
Filing date: 2017-05-18
Publication date: 2018-11-22

Abstract

Es wird ein Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät vorgeschlagen, mit einer Optikeinheit (10) zur berührungslosen Vermessung von Werkzeugen, einer bewegbaren Trägereinheit (12) und einer Steuereinheit (14), mittels welcher die Trägereinheit (12) computergesteuert bewegbar ist, sowie mit einer Tasteinheit (16), die zur taktilen Vermessung von Werkzeugen, insbesondere von Reibahlen, vorgesehen ist, wobei die Tasteinheit (16) an der Trägereinheit (12) angeordnet und gemeinsam mit dieser computergesteuert bewegbar ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts nach Anspruch 19.
Es sind bereits Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräte zur taktilen Vermessung von Werkzeugen mittels eines Tasters vorgeschlagen worden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, ein gattungsgemäßes Gerät mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Vermessung und/oder Einstellung von Werkzeugen, insbesondere von Reibahlen und/oder Planschneiden, bereitzustellen. Die Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 19 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Vorteile der Erfindung
Es wird ein Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät vorgeschlagen, mit einer Optikeinheit zur berührungslosen Vermessung, insbesondere zur Inspektion und/oder zur Einstellung, von Werkzeugen, einer bewegbaren Trägereinheit und einer Steuereinheit, mittels welcher die Trägereinheit computergesteuert bewegbar ist, sowie mit einer, insbesondere direkt in die Trägereinheit integrierten, Tasteinheit, die zur taktilen Vermessung von Werkzeugen, insbesondere von vorteilhaft einstellbaren Reibahlen und/oder Planschneiden, vorgesehen ist, wobei die Tasteinheit an der Trägereinheit angeordnet und gemeinsam mit dieser computergesteuert bewegbar ist. Dadurch können vorteilhaft verbesserte Eigenschaften hinsichtlich einer Vermessung, insbesondere von Reibahlen erzielt werden. Weiter vorteilhaft kann eine besonders präzise Steuerung eines Messvorgangs ermöglicht werden, wodurch eine hohe Genauigkeit erreicht sowie insbesondere eine Anwendungsfreundlichkeit verbessert und eine Ergebnissicherheit erhöht werden können. Insbesondere können optische und taktile Messverfahren kombiniert werden, wodurch vorteilhaft eine hohe Zuverlässigkeit von Messergebnissen erreicht werden kann. Außerdem kann vorzugsweise eine Redundanz erhöht werden. Zudem kann mittels einer computergesteuerten Bewegung vorteilhaft eine hohe Wiederholgenauigkeit erzielt werden, wodurch insbesondere Messungenauigkeiten verringert werden können. Unter einer „Optikeinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, optische Signale zu empfangen, auszusenden, umzuleiten und/oder zu modifizieren, beispielsweise durch Polarisation, Brechung, Beugung, Streuung und/oder Interferenz. Ferner ist die Optikeinheit insbesondere dazu vorgesehen, elektronische Signale zu empfangen, auszusenden, umzuleiten und/oder zu modifizieren und vorzugsweise in optische Signale umzuwandeln und/oder umgekehrt. Insbesondere ist vorstellbar, dass die Optikeinheit zumindest eine Kameraeinheit und/oder zumindest eine Lichtquelle, vorzugsweise eine Durchlichtmessanordnung und/oder eine Auflichtmessanordnung, umfasst, wobei insbesondere zumindest teilweise die Optikeinheit und zumindest teilweise die Tasteinheit in zumindest einem Betriebszustand auf einer selben gedachten Achse angeordnet sind. Insbesondere ist bei der Durchlichtmessanordnung zumindest ein Taster der Tasteinheit zwischen der Kameraeinheit und der Lichtquelle der Optikeinheit auf der selben gedachten Achse angeordnet. Unter einer „Steuereinheit“ soll insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, die vorzugsweise in einer Steuer- und/oder Regeleinheit eines Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts zumindest teilweise integriert ist und die vorzugsweise dazu vorgesehen ist, zumindest die Optikeinheit, die Trägereinheit und/oder die Tasteinheit zu steuern und/oder zu regeln. Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Unter einer „taktilen Vermessung“ soll insbesondere ein Vermessungsvorgang verstanden werden, bei welchem zumindest ein Teil der Tasteinheit, insbesondere eine Sensoreinheit der Tasteinheit, zumindest einen Teil einer Oberfläche eines zu vermessenden Werkzeugs, insbesondere einer Schneide und/oder einer Stützleiste einer Reibahle, kontaktiert. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt, insbesondere auch in sinnvoller Kombination mit weiteren Objekten, diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, zumindest einen Taster der Tasteinheit bei einem Messvorgang computergesteuert sowie vorzugsweise mit kontrollierter Geschwindigkeit mit einem zu vermessenden Werkzeug in Kontakt zu bringen. Insbesondere ist die Optikeinheit zur Bestimmung zumindest einer Lage des Werkzeugs vorgesehen, um abhängig von dieser Lage zumindest den zumindest einen Taster der Tasteinheit bei einem Messvorgang computergesteuert mit dem zu vermessenden Werkzeug in Kontakt zu bringen. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache Bedienbarkeit ermöglicht werden. Weiter vorteilhaft können Beschädigungen an einem zu vermessenden Werkzeug, und zwar insbesondere von Werkzeugen mit empfindlichen Schneidkanten, vermieden werden, beispielsweise mittels eines sehr langsamen Anfahrens einer Messposition der Tasteinheit. Dadurch kann insbesondere ein zerstörungsfreier und/oder materialschonender Messvorgang ermöglicht werden, wodurch vorteilhaft eine hohe Wirtschaftlichkeit erzielt werden kann. Besonders vorteilhaft können Werkzeugstandzeiten, insbesondere durch Schonen der Schneiden bei der Vermessung, erhöht und vorzugsweise eine Werkzeugqualität verbessert werden. Unter einem „Taster“ soll insbesondere ein Bauteil der Tasteinheit verstanden werden, welches eine Tastfläche aufweist, welche bei dem Messvorgang zumindest teilweise in berührendem Kontakt mit einem zu vermessenden Werkzeug, und zwar insbesondere mit einer Schneide des Werkzeugs, steht. Vorzugsweise weist die Tasteinheit eine Sensoreinheit auf, welche insbesondere einen Kontakt des Tasters mit einem zu vermessenden Werkzeug, einen Druck auf zumindest einen Teil des Tasters und/oder eine Positionsänderung, insbesondere eine Geschwindigkeit, des Tasters relativ zu einer Grundeinheit der Tasteinheit, registriert und, insbesondere mittels der Steuereinheit, insbesondere elektronisch, verarbeitet.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass an der Trägereinheit die Optikeinheit angeordnet und die Trägereinheit als Optikträgereinheit ausgebildet ist. Dadurch kann; insbesondere auf einfache Art und Weise, eine Kombinierbarkeit von taktiler und optischer Vermessung ermöglicht werden, insbesondere durch ein präzises Konstanthalten eines Abstands zwischen Tasteinheit und Optikeinheit. Zudem kann insbesondere auf eine separate Träger- und/oder Steuereinheit zur Halterung und/oder Steuerung der Tasteinheit verzichtet werden, wodurch eine kostengünstige Herstellung und/oder ein kostengünstiger Betrieb, insbesondere durch ein vorteilhaftes Vermeiden zusätzlicher wartungsaufwändiger Bauteile, ermöglicht werden kann. Die Optikträgereinheit kann insbesondere dazu vorgesehen sein alle für eine Auflicht- und/oder Durchlichtvermessung notwendigen optischen Bauteile aufzunehmen. Die Optikeinheit und die Tasteinheit sind insbesondere gemeinsam an der Trägereinheit angeordnet und mit dieser entlang zumindest einer vorzugsweise gemeinsamen Achse verschiebbar. Ferner kann insbesondere die Sensoreinheit an der Trägereinheit angeordnet sein.
Insbesondere wenn die Tasteinheit zwischen einer Beleuchtungseinheit und einer Kameraeinheit der Optikeinheit angeordnet ist, kann insbesondere die Tasteinheit auf einfache Art und Weise integriert werden. Vorteilhaft kann eine kompakte Bauweise ermöglicht werden. Die Beleuchtungseinheit kann insbesondere zumindest eine Lampe, zumindest eine LED und/oder zumindest eine Infrarot-LED umfassen. Die Kameraeinheit kann insbesondere zumindest einen Lichtsensor und vorzugsweise mehrere Lichtsensoren für einen sichtbaren Wellenlängenbereich und/oder für einen über den sichtbaren Bereich hinausgehenden Wellenlängenbereich, beispielsweise für Infrarotlicht und/oder ultraviolettes Licht, umfassen. Insbesondere weist die Trägereinheit eine U-Form auf, wobei insbesondere die Kameraeinheit an einem Schenkel der U-Form, insbesondere an einem Ende eines Schenkels der U-Form, und die Beleuchtungseinheit an einem weiteren Schenkel der U-Form, insbesondere an einem Ende des weiteren Schenkels der U-Form, angeordnet ist, wobei die Tasteinheit vorzugsweise zwischen den Schenkeln der U-Form, insbesondere in einem Umkehrpunkt der U-Form, angeordnet ist. Vorzugsweise ist in zumindest einem Betriebsmodus zumindest einer der Taster so ausgerichtet, dass die Tastfläche in Richtung einer Öffnung der U-Form zeigt.
Insbesondere wenn die Tasteinheit in zumindest einem Betriebsmodus vollständig außerhalb eines Blickfelds der Kameraeinheit angeordnet ist, kann vorteilhaft ein freies Blickfeld, welches insbesondere frei von Verdeckungen, insbesondere durch Teile der Tasteinheit, ist, ermöglicht werden. Dadurch kann insbesondere eine präzise optische Messung, insbesondere zusätzlich zu einer präzisen taktilen Messung, ermöglicht werden. Besonders vorteilhaft kann auf zusätzliche Verfahr- und/oder Schwenkmechanismen, welche zumindest einen Teil der Tasteinheit, insbesondere aus dem Blickfeld der Kameraeinheit, bewegen, verzichtet werden. Dadurch kann vorteilhaft eine Komplexität und/oder ein Herstellungskostenaufwand verringert werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit ein Kollisionsvermeidungsmodul umfasst, welches dazu vorgesehen ist, bei einem Bewegen der Tasteinheit Kollisionspunkte entlang einer Trajektorie der Tasteinheit, insbesondere zumindest in Abhängigkeit von zumindest einem von der Kameraeinheit erfassten Signal, zu erkennen. Dadurch kann vorteilhaft eine Sicherheit erhöht werden. Ferner können insbesondere Beschädigungen an dem Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät und/oder an dem zu vermessenden Werkzeug, insbesondere an einer Werkzeugschneide des Werkzeugs, vermieden werden. Besonders vorteilhaft können mögliche Gefahren- und/oder Fehlerquellen vor Eintreten erkannt werden. Es ist denkbar, dass das Kollisionsvermeidungsmodul nach einem Erkennen eines Kollisionspunkts eine Bewegung der Trägereinheit unterbindet oder eine Trajektorie der Tasteinheit unter Vermeidung von Kollisionspunkten verändert. Unter einer „Trajektorie“ soll insbesondere eine, insbesondere durch die Steuereinheit berechnete, Bahnkurve verstanden werden. Vorzugsweise gleicht das Kollisionsvermeidungsmodul die vor einem Verfahren der Tasteinheit berechnete Trajektorie mit, insbesondere von der Kameraeinheit erfassten, Positionsdaten eines zu vermessenden Werkzeugs ab, ermittelt Punkte an denen es zu einer Kollision kommen kann, verändert gegebenenfalls die Trajektorie, insbesondere iterativ, bis keine Kollisionspunkte mehr ermittelbar sind und gibt im Anschluss die neu berechnete Trajektorie frei.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät zumindest einen Turm aufweist, an welchem die Trägereinheit bewegbar gelagert ist und welcher zumindest entlang einer Raumrichtung bewegbar ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Bewegbarkeit in die Raumrichtung ermöglicht werden, welche vorteilhaft frei ist von einer Schwerpunktverlagerung der Trägereinheit relativ zu dem Turm. Ferner kann insbesondere ein mögliches Verkippen der Trägereinheit, welches insbesondere bei einem Verfahren der Trägereinheit relativ zu dem Turm auftreten kann, vermieden werden. Insbesondere ist der Turm in einer Betriebsposition in eine Raumrichtung senkrecht zu einer Vertikalrichtung des Turms verfahrbar. Unter einem „Turm“ soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, welches in einem betriebsbereiten Zustand eine vertikale Erstreckung aufweist, die zumindest doppelt so groß, vorzugsweise zumindest dreimal so groß, bevorzugt zumindest fünfmal so groß oder besonders bevorzugt zumindest zehnmal so groß ist wie eine maximale horizontale, insbesondere senkrecht zu der Vertikalrichtung verlaufende, Erstreckung des Bauteils. Vorzugsweise ist die Trägereinheit an dem Turm vertikal, insbesondere in die Vertikalrichtung, bewegbar gelagert. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Tasteinheit einen Schwenkmechanismus aufweist, mittels dessen zumindest ein Taster der Tasteinheit schwenkbar gelagert ist. Dadurch kann vorteilhaft eine taktile Vermessung von unterschiedlich ausgerichteten, insbesondere schräg und/oder senkrecht zur Vertikalen ausgerichteten, Flächen, wie beispielsweise einer Werkzeugschneide eines Werkzeugs, ermöglicht werden. Besonders vorteilhaft kann ein Einsatzbereich des Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts, insbesondere auf verschiedene Werkzeuge, ausgeweitet werden, wodurch eine Vielseitigkeit vorteilhaft erhöht werden kann. Es ist denkbar, dass insbesondere der Schwenkmechanismus ein Schwenken um eine Schwenkachse und/oder um eine Mehrzahl an Schwenkachsen, beispielsweise um eine im Wesentlichen horizontal ausgerichtete Schwenkachse, um eine im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Schwenkachse und/oder um eine schräg zur Vertikalen und/oder Horizontalen ausgerichtete Schwenkachse, ermöglicht. Insbesondere beträgt ein maximaler Schwenkwinkel 180°, vorzugsweise 90°. Es ist vorstellbar, dass der Schwenkmechanismus einen Rastmechanismus aufweist, welcher zumindest einen Taster in einer Endposition und/oder beim Erreichen eines, insbesondere einstellbaren, Schwenkwinkels verrastet, wodurch insbesondere der Taster, vorzugsweise die Tastfläche, relativ zu dem Werkzeug, insbesondere zu einer zu vermessenden Oberfläche des Werkzeugs, ausrichtbar ist. Insbesondere ist vorstellbar, dass eine, insbesondere für eine Vermessung einer schrägen Fläche, geeignete Rastposition, insbesondere automatisch, mittels eines Abfahrens, insbesondere eines Herauf- und/oder Herunterfahrens, einer zu vermessenden Oberfläche auffindbar ist. Dadurch kann vorteilhaft eine präzise Vermessung eines senkrecht und/oder waagerecht eingespannten Werkzeugs, insbesondere einer Reibahle, ermöglicht werden. Vorteilhaft kann dadurch eine Effizienz erhöht werden, insbesondere indem Werkzeuge, deren Positionierung in einem Werkzeughalter von einer idealen, insbesondere geraden, Positionierung und/oder Ausrichtung abweicht, vermessen werden können. Unter einer „Rastposition“ soll insbesondere eine vorzugsweise speziell kalibrierte und/oder geeichte Winkelposition der Tasteinheit verstanden werden, in welcher ein Rastmechanismus bei einer Aktivierung die Tasteinheit festhält. Es ist denkbar, dass der Schwenkmechanismus manuell bedienbar und/oder automatisiert, insbesondere durch die Steuereinheit, bedienbar ist.
Insbesondere wird bei einem Verfahren zum Auffinden einer Rastposition der Tasteinheit des Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts, insbesondere für eine Vermessung einer Fläche, welche, insbesondere relativ zur Vertikalrichtung, schräg steht, in zumindest einem Verfahrensschritt eine computergesteuerte Erkennung und/oder Einstellung der Verschwenkung des Schwenkmechanismus vorgenommen. Dadurch kann vorteilhaft eine Messgenauigkeit erhöht werden. Besonders vorteilhaft kann eine Feineinstellung der Taster automatisiert werden, wodurch insbesondere ein Messaufwand reduziert und/oder eine Messgeschwindigkeit erhöht werden kann. Ferner ist es denkbar, dass bei dem Verfahren die Rastposition mittels eines Messinstruments, wie beispielsweise mittels einer Lehre, kalibriert wird und ein Korrekturwert zur Verbesserung der Einstellbarkeit in der Speichereinheit, insbesondere wiederabrufbar, hinterlegt wird.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Tasteinheit einen Ein- und Ausfahrmechanismus aufweist, mittels welchem zumindest ein Taster der Tasteinheit ein- und/oder ausfahrbar ist und welcher zumindest eine Tasterrückhalteeinrichtung aufweist, welche zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest einen der Taster der Tasteinheit in der eingefahrenen Position festzuhalten. Dadurch kann vorteilhaft der Taster, insbesondere in einem eingefahrenen Zustand, gegen äußere Einflüsse geschützt werden. Außerdem kann insbesondere eine Anzahl von, insbesondere aktiv an einer Vermessung teilnehmenden, Tastern variiert werden, beispielsweise mittels eines Einfahrens eines einzelnen Tasters, wodurch vorteilhaft unterschiedliche Messprogramme gefahren werden können und insbesondere unterschiedliche Werkzeugtypen, vorzugsweise unbehindert und/oder kollisionsfrei, gemessen und/oder eingestellt werden können. Vorteilhaft kann dadurch eine Flexibilität erhöht werden. Es ist vorstellbar, dass der Ein- und Ausfahrmechanismus zumindest eine Feder, einen Elektromotor, insbesondere einen Linearmotor und/oder einen Elektromagneten umfasst. Der Taster ist insbesondere schwimmend, vorzugsweise vorbelastet, gelagert. Die Tasterrückhalteeinrichtung umfasst insbesondere zumindest einen Elektromagnet, insbesondere zu einem Zurückhalten des Tasters mittels elektromagnetischen Kräften, und/oder eine mechanische Rastung, insbesondere zum Zurückhalten des Tasters mittels eines mechanischen Ineinandergreifens.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Tasteinheit zumindest eine Tastkopfbasis und einen daran insbesondere werkzeuglos, und zwar vorzugsweise ohne ein Hilfsmittel, lösbar befestigten Tastkopf aufweist. Dadurch kann vorteilhaft ein einfacher Tastkopfwechsel ermöglicht werden, wodurch insbesondere ein Wartungsaufwand niedrig gehalten werden kann. Besonders vorteilhaft kann eine Verwendung unterschiedlicher Tastköpfe insbesondere für unterschiedliche Schneiden und/oder Werkstoffe ermöglicht sein, wodurch vorteilhaft eine hohe Flexibilität erreicht werden kann. Der Tastkopf weist insbesondere einen Taster, vorzugsweise alle Taster, der Tasteinheit auf. Insbesondere besteht der Tastkopf zumindest teilweise aus einem Hartmetall und/oder einer Keramik. Die Tastkopfbasis ist insbesondere dazu vorgesehen, zumindest ein Montageelement für eine Montage der Taster und/oder ein weiteres Montageelement für eine Montage des Schwenkmechanismus bereitzustellen. Insbesondere besteht die Tastkopfbasis zumindest teilweise aus einem Hartmetall und/oder einer Keramik. Darunter, dass ein Bauteil „lösbar befestigt“ ist soll insbesondere verstanden werden, dass das Bauteil dazu vorgesehen ist, von einem Anwender einfach, insbesondere werkzeuglos, insbesondere maximal mit einem Werkzeug, vorzugsweise zerstörungsfrei, abnehmbar zu sein.
Insbesondere wenn die Tastkopfbasis und der Tastkopf im montierten Zustand über eine Solllösverbindung verbunden sind, kann vorteilhaft eine Betriebssicherheit erhöht werden. Vorteilhaft kann eine Beschädigung des Tastkopfs und/oder des zu vermessenden Werkzeugs, insbesondere bei einer starken Belastung des Tastkopfs und/oder bei einem starken Andrücken des Tastkopfs an das Werkzeug, insbesondere aufgrund einer nicht vorgesehenen Handhabung, vermieden werden. Vorteilhaft kann damit eine Zuverlässigkeit des Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts erhöht und/oder Ausfallzeiten reduziert werden. Außerdem können vorteilhaft Kosten, insbesondere durch Beschädigung des Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts und/oder der zu vermessenden Werkzeuge, geringgehalten werden. Unter einer „Solllösverbindung“ soll insbesondere eine Verbindung verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, sich, zur Vermeidung einer Beschädigung bei bestimmten Bedingungen, insbesondere bei Vorliegen einer bestimmten Kraft, insbesondere einer bestimmten Scherkraft, zu lösen.
Insbesondere wenn die Solllösverbindung zumindest ein Magnetelement umfasst, kann vorteilhaft ein einfaches, insbesondere zerstörungsfreies, Lösen des Tastkopfes von der Tastkopfbasis ermöglicht werden. Insbesondere kann das Magnetelement zumindest einen, insbesondere austauschbaren, Permanentmagneten und/oder zumindest einen Elektromagneten umfassen. Dadurch kann vorteilhaft eine lösende Kraft, beispielsweise über eine Wahl einer Stärke eines Permanentmagneten und/oder über eine Stromstärkeneinstellung eines Elektromagneten eingestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Solllösverbindung zumindest eine Klemmverbindung und/oder einen Rastmechanismus, insbesondere einen Einwegrastmechanismus umfassen.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, mittels einer Bewegung der Trägereinheit zumindest einen Taster der Tasteinheit relativ zu einer Grundeinheit der Tasteinheit zwischen zumindest zwei Betriebsgrundpositionen zu bewegen. Dadurch kann vorteilhaft eine zusätzliche Funktionalität mit bereits vorhandenen Komponenten geschaffen werden, wodurch vorteilhaft Kosten eingespart werden können. Unter einer Betriebsgrundposition soll insbesondere eine obere, insbesondere horizontale, Messposition, in welcher insbesondere die Tastfläche in einem Messbetrieb im Wesentlichen parallel zu einer Vertikalrichtung ausgerichtet ist, eine untere, insbesondere vertikale Messposition, in welcher insbesondere die Tastfläche in einem Messbetrieb im Wesentlichen senkrecht zu einer Vertikalrichtung ausgerichtet ist, eine Rastposition, in welcher insbesondere die Tastfläche im Wesentlichen parallel zu einer Oberfläche des zu vermessenden Werkzeugs ausgerichtet ist und/oder eine Aufbewahrungsposition, in welcher insbesondere die Taster sich in einem eingefahrenen Zustand und/oder in einem durch eine Schutzabdeckung zumindest teilweise bedeckten Zustand befinden, verstanden werden. Die Grundeinheit der Tasteinheit ist insbesondere zu einer Montage der Tasteinheit an der Trägereinheit vorgesehen. Insbesondere ist denkbar, dass die Tasteinheit einen, insbesondere schwenkbaren und/oder einfahrbaren, Teil der Tasteinheit an ein von der Tasteinheit verschiedenes Objekt, beispielsweise das Werkzeug und oder ein weiteres Bauteil des Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts, andrückt und dadurch bewegt, insbesondere einfährt und/oder schwenkt.
Insbesondere wenn die Tasteinheit zumindest zwei Taster aufweist, kann vorteilhaft eine besonders exakte Messung ermöglicht werden. Vorteilhaft können zwei voneinander getrennte Messpunkte, insbesondere gleichzeitig, angefahren, gemessen, abgeglichen und/oder eingestellt werden. Vorteilhaft kann mittels zweier Taster eine Erkennung einer Neigung zur Vertikalen des Werkzeugs, insbesondere gleichzeitig, besser erkannt und/oder ermittelt werden, wodurch vorteilhaft Messungenauigkeiten und Einstellzeiten verringert werden können. Insbesondere bestehen die beiden Taster zumindest teilweise aus einem im Wesentlichen identischen Material. Alternativ können die zwei Taster aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sein. Insbesondere besteht zumindest ein Taster zumindest teilweise aus einem Hartmetall und/oder einer Keramik. Insbesondere sind die zwei Taster in zumindest einer betriebsbereiten Position in Vertikalrichtung übereinander angeordnet. Insbesondere sind die zwei Taster voneinander beabstandet angeordnet. Vorzugsweise weist die Tasteinheit eine Abstandseinstelleinheit auf, welche dazu vorgesehen ist, eine Regelbarkeit des Abstands zwischen den zwei Tastern zu ermöglichen. Dadurch kann die Tasteinheit vorteilhaft an unterschiedliche zu vermessende Werkzeuge, welche insbesondere unterschiedliche Schneidenlagen aufweisen, insbesondere Reibahlen, angepasst werden, wodurch vorteilhaft eine Flexibilität erhöht werden kann.
Zudem ist vorstellbar, dass zumindest einer der zumindest zwei Taster unabhängig von dem anderen Taster aus einer Tastposition heraus führbar ist. Dadurch können vorteilhaft Vermessungen unterschiedlich ausgerichteter, insbesondere von der Vertikalen abweichender Flächen ermöglicht werden. Beispielsweise kann vorteilhaft, insbesondere in die Vertikalrichtung gesehen, von oben gemessen werden. Vorteilhaft kann eine Flexibilität erhöht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest zwei Taster in ihrer Form unterschiedlich ausgebildet sind. Dadurch kann vorteilhaft eine Schneidkantenerkennung vereinfacht werden. Vorteilhaft kann eine Messgenauigkeit des Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts verbessert werden. Insbesondere weist einer der beiden Taster, insbesondere der in einem waagrecht ausgerichteten Zustand der Tasteinheit in Vertikalrichtung gesehen obere Taster, eine, insbesondere in zumindest eine Raumrichtung, insbesondere in der Vertikalrichtung, flache Tastfläche auf. Dadurch kann vorteilhaft eine Positionierung des Tasters, insbesondere an der Schneidspitze, entlang einer Raumrichtung, insbesondere der Vertikalrichtung, vereinfacht und insbesondere sichergestellt werden. Insbesondere weist einer der beiden Taster, insbesondere der in einem waagrecht ausgerichteten Zustand der Tasteinheit in Vertikalrichtung gesehen untere Taster, eine, insbesondere in der Vertikalrichtung, im Wesentlichen runde Tastfläche auf. Dadurch kann vorteilhaft eine Punktanlage des Tasters im Messbetrieb ermöglicht werden. Insbesondere weist zumindest einer der Taster, vorzugsweise beide Taster eine, entlang einer senkrecht zur Vertikalrichtung verlaufenden Querrichtung, gekrümmte Tastfläche auf. Insbesondere weist einer der beiden Taster, insbesondere der in einem waagrecht ausgerichteten Zustand der Tasteinheit in Vertikalrichtung gesehen obere Taster eine wesentlich größere Dicke parallel zu der Vertikalrichtung auf als der andere Taster. Unter „wesentlich größer“ soll insbesondere 30% größer, vorzugsweise 60 % größer, bevorzugt doppelt so groß oder besonders bevorzugt 150 % größer verstanden werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät eine Auswerteeinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, Messwerte der Tasteinheit in einer Darstellungsform einer analogen oder digitalen Messuhr auf einem Bildschirm auszugeben. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache Bedienbarkeit und Ablesesicherheit ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine einfache Vergleichbarkeit mit existierenden Messmethoden, insbesondere für einen mit Messuhren vertrauten Bediener erreicht werden. Vorteilhaft kann ein Bedienerkomfort gesteigert und insbesondere kann eine fehlerhafte Bedienung vermieden werden.
Ferner wird ein Verfahren zum Betrieb eines Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts vorgeschlagen. Mittels des Verfahrens können besonders vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich einer Vermessung, insbesondere von Reibahlen, erzielt werden.
Das erfindungsgemäße Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts mit einer Optikeinheit und einer Tasteinheit,
2 eine schematische Draufsicht auf einen auf die Tasteinheit zentrierten Ausschnitt des Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts,
3 eine schematische, seitliche Ansicht der Tasteinheit in einer Betriebsgrundposition,
4 eine schematische, seitliche Ansicht der Tasteinheit in einer weiteren Betriebsgrundposition,
5 eine schematische, perspektivische Ansicht der Tasteinheit mit einer Tastkopfbasis und einem Tastkopf in einem montierten Zustand,
6 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Teils der Tasteinheit in einem teilweise demontierten Zustand,
7 eine schematische, perspektivische Ansicht des Tastkopfes,
8 eine Schnittansicht der Tasteinheit,
9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb des Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts und
10 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Auffinden einer Rastposition der Tasteinheit.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt ein Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät mit einer Optikeinheit 10. Die Optikeinheit 10 dient zu einer berührungslosen Vermessung von Werkzeugen. Das Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät weist eine bewegbare Trägereinheit 12 auf. Die Trägereinheit 12 weist eine U-Form 28 auf (vgl. 2). Die Optikeinheit 10 ist an der Trägereinheit 12 angeordnet. Die Optikeinheit 10 ist an Enden 62, 64 der U-Form 28 angeordnet. Die Trägereinheit 12 ist als Optikträgereinheit 22 ausgebildet.
Die Optikeinheit 10 weist eine Kameraeinheit 26 auf. Die Kameraeinheit 26 ist an einem Ende 62 der U-Form 28 angeordnet. Die Optikeinheit 10 weist eine Beleuchtungseinheit 24 auf. Die Beleuchtungseinheit 24 ist an einem dem Ende 62 der U-Form 28 gegenüberliegend angeordnetem weiteren Ende 64 der U-Form 28 angeordnet.
Ein Blickfeld 68 der Kameraeinheit 26 ist in Richtung der Beleuchtungseinheit 24 ausgerichtet. Ein Lichtkegel der Beleuchtungseinheit 24 ist in Richtung der Kameraeinheit 26 ausgerichtet. Der Lichtkegel der Beleuchtungseinheit 24 überlappt das Blickfeld 68 der Kameraeinheit 26 vollständig. Das Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät weist eine Werkzeugaufnahme 82 zu einer Aufnahme eines zu vermessenden Werkzeugs auf.
Das Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät weist einen Turm 32 auf. Der Turm 32 ist entlang einer Raumrichtung bewegbar gelagert. Der Turm 32 ist entlang einer Schiene 70 bewegbar. Die Raumrichtung entlang der der Turm 32 bewegbar gelagert ist erstreckt sich senkrecht zu einer Vertikalrichtung 66 des Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts. Die Trägereinheit 12 ist an dem Turm 32 bewegbar gelagert. Die Trägereinheit 12 ist entlang einer weiteren Schiene 72 bewegbar. Die Trägereinheit 12 ist entlang einer Höhe des Turms 32, insbesondere parallel zu der Vertikalrichtung 66, bewegbar.
Das Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät weist ein Bedienelement 76 zu einem, insbesondere manuellen, Bewegen des Turms 32 und/oder der Trägereinheit 12 auf. Das Bedienelement 76 ist dazu vorgesehen eine Angriffsfläche für einen Benutzer zu einem manuellen Verschieben des Turms 32 und/oder der Trägereinheit 12 bereitzustellen.
Das Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät weist eine Steuereinheit 14 auf. Die Steuereinheit 14 ist dazu vorgesehen, die Trägereinheit 12 und/oder den Turm 32 computergesteuert zu bewegen. Das Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät weist eine Eingabeschnittstelle 58 auf. Die Eingabeschnittstelle 58 ist dazu vorgesehen, durch einen Bediener eingegebene Steuerbefehle, wie beispielsweise Solldaten, an die Steuereinheit 14 weiterzuleiten. Das Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät weist zumindest eine, insbesondere visuelle, Ausgabeschnittstelle 60 auf. Die Ausgabeschnittstelle 60 ist als ein Bildschirm 56 ausgebildet.
Das Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät weist eine Tasteinheit 16 auf. Die Tasteinheit 16 ist zu einer taktilen Vermessung von Werkzeugen, insbesondere von Reibahlen, vorgesehen. Die Tasteinheit 16 ist an der Trägereinheit 12 angeordnet. Die Tasteinheit 16 ist zwischen den Schenkeln der U-Form 28 angeordnet. Die Tasteinheit 16 ist in einem Zentrum eines Bogens der U-Form 28 angeordnet.
Die Tasteinheit 16 weist eine Tastkopfbasis 40 und einen Tastkopf 42 auf. (vgl. 3 bis 5). Der Tastkopf 42 ist lösbar an der Tastkopfbasis 40 befestigt. Die Tastkopfbasis 40 und der Tastkopf 42 sind im montierten Zustand über eine Solllösverbindung 44 (vgl. 5 und 6) verbunden. Die Solllösverbindung 44 umfasst zumindest ein Magnetelement 46 (vgl. 6 und 7). Das Magnetelement 46 kann vorteilhaft eine Mehrzahl an Magneten 98, 100, 104, 106, 108 umfassen, wodurch vorteilhaft eine magnetische Haltekraft eingestellt werden kann. Die Tastkopfbasis 40 umfasst einen unteren Basismagnet 100. Die Tastkopfbasis 40 umfasst einen oberen Basismagnet 98. Der Tastkopf 42 umfasst einen oberen Tastkopfmagnet 104. Der Tastkopf 42 umfasst einen ersten unteren Tastkopfmagnet 106. Der Tastkopf 42 umfasst einen zweiten unteren Tastkopfmagnet 108. Die Magnete 98, 100, 104, 106, 108 erzeugen eine magnetische Anziehungskraft. Die magnetische Anziehungskraft fixiert den Tastkopf 42 an der Tastkopfbasis 40. Die Tastkopfbasis 40 weist einen Positionierungspin 96 auf. Der Positionierungspin 96 ist dazu vorgesehen, eine Position des Tastkopfes 42 an der Tastkopfbasis 40 vorzugeben. Der Positionierungspin 96 sichert den Tastkopf 42 in zumindest eine Raumrichtung gegen ein Verrutschen. Der Tastkopf 42 und die Tastkopfbasis 40 weisen Positionierungsflächen 102 auf. Die Positionierungsflächen 102 sind dazu vorgesehen, eine insbesondere wiederholgenaue und/oder wechselgenaue Position des Tastkopfes 42 an der Tastkopfbasis 40 vorzugeben. Der Positionierungspin 96 und die Positionierungsflächen 102 geben eine bevorzugte Richtung vor, entlang welcher ein Lösen der Solllösverbindung 44 vorgesehen ist.
Die Tasteinheit 16 weist einen oberen Taster 18 und einen unteren Taster 20 auf. die zwei Taster 18, 20 sind in ihrer Form unterschiedlich ausgebildet (vgl. 5). Der obere Taster 18 ist an einem oberen Teil 114 des Tastkopfs 42, insbesondere kraftschlüssig, fixiert. Der untere Taster 20 ist an einem unteren Teil 116 des Tastkopfs 42, welcher getrennt von dem oberen Teil 114 des Tastkopfs 42 ausgebildet ist, insbesondere kraftschlüssig, fixiert.
Der obere Taster 18 weist eine im montierten, waagrecht ausgerichteten Zustand der Tasteinheit 16 parallel zur Vertikalrichtung 66 stehende, ebene obere Tastfläche 78 auf. Im montierten, waagerecht ausgerichteten Zustand der Tasteinheit 16 in Vertikalrichtung 66 gesehen ist die obere Tastfläche 78 leicht gekrümmt. Der untere Taster 20 weist im montierten, waagrecht ausgerichteten Zustand der Tasteinheit 16 in Vertikalrichtung 66 gesehen eine runde untere Tastfläche 80 auf. Die untere Tastfläche 80 weist eine halbkreisförmige Rundung auf. Im montierten, waagrecht ausgerichteten Zustand der Tasteinheit 16 in Vertikalrichtung 66 gesehen ist die untere Tastfläche 80 leicht gekrümmt. Die Krümmung der Tastflächen 78, 80 im montierten, waagrecht ausgerichteten Zustand der Tasteinheit 16 senkrecht zur Vertikalrichtung 66 gesehen, ist zumindest im Wesentlichen identisch.
Die Taster 18, 20 weisen in eine im montierten, waagrecht ausgerichteten Zustand der Tasteinheit 16 gesehene Richtung, welche senkrecht zur Vertikalrichtung 66 verläuft, unterschiedliche Dicken 110, 112 auf (vgl. 7). Die Dicke 110 des oberen Tasters 18 ist größer, insbesondere mindestens zweimal größer, als die Dicke 112 des unteren Tasters 20. Dadurch kann vorteilhaft eine Tasterpositionierung bei einem Messvorgang vereinfacht werden. Ferner kann insbesondere eine Tastpositionierung anhand einer Schneidenausbildung des Werkzeugs und/oder deren Geometrien optimiert werden. Der obere Taster 18 weist eine Dicke 110 von 2 mm auf.
Die Tasteinheit 16 weist eine bewegbare Schutzkappe 84 auf. Die Schutzkappe 84 ist zu einem Schutz des Tastkopfs 42, insbesondere der Taster 18,20 vorgesehen. Die Schutzkappe 84 weist eine Schutzkappenschiene 92 auf. Die Schutzkappe 84 ist entlang der Schutzkappenschiene 92 bewegbar, insbesondere ein- und ausfahrbar. Die Tasteinheit 16 weist einen Bolzen 94 auf. Der Bolzen 94 greift in die Schutzkappenschiene 92 ein. Der Bolzen 94 bildet einen Anschlag für die Schutzkappe 84 aus. Der Bolzen 94 begrenzt die Bewegbarkeit der Schutzkappe 84. Die Schutzkappe 84 umgreift in einem ausgefahrenen Zustand (nicht gezeigt) den Tastkopf 42 zumindest teilweise.
Die Tasteinheit 16 weist eine Abstandseinstelleinheit 86 auf. Mittels der Abstandseinstelleinheit 86 ist ein Abstand 118 zwischen dem oberen Taster 18 und dem unteren Taster 20 veränderbar. Die Tasteinheit 16 weist zwei Einstellräder 88, 90 auf. Zumindest ein Einstellrad 88, 90 ist dazu vorgesehen, eine Angriffsfläche für einen Benutzer zu einer Einstellung des Abstands 118 zur Verfügung zu stellen. Der Abstand 118 zwischen dem oberen Taster 18 und dem unteren Taster 20 ist mittels einer Rotation zumindest eines der Einstellräder 88, 90 veränderbar.
Die Tasteinheit 16 ist zwischen der Kameraeinheit 26 und der Beleuchtungseinheit 24 angeordnet. Die Tasteinheit 16 ist in zumindest einem Betriebsmodus vollständig außerhalb des Blickfelds 68 der Kameraeinheit 26 angeordnet. Die Tasteinheit 16 und die Trägereinheit 12 sind gemeinsam computersteuerbar bewegbar. Insbesondere ist eine Positionsdifferenz der Tasteinheit 16 und der Trägereinheit 12 zueinander zumindest einmalig kalibrierbar in der Steuereinheit 14 hinterlegbar. Die Steuereinheit 14 steuert eine gemeinsame Bewegung der Tasteinheit 16 und der Trägereinheit 12. Die Steuereinheit 14 ist dazu vorgesehen, zumindest einen Taster 18, 20 der Tasteinheit 16 bei einem Messvorgang computergesteuert mit einem zu vermessenden Werkzeug in Kontakt zu bringen. Die Steuereinheit 14 ist dazu vorgesehen, mittels einer Bewegung der Trägereinheit 12 zumindest einen der Taster 18, 20 relativ zu einer Grundeinheit 48 der Tasteinheit 16 zwischen zumindest zwei Betriebsgrundpositionen 50, 52 (vgl. 3 und 4) zu bewegen.
Die Tasteinheit 16 weist einen Schwenkmechanismus 34 auf. Die Taster 18, 20 der Tasteinheit 16 sind mittels des Schwenkmechanismus 34 schwenkbar gelagert. Der Schwenkmechanismus 34 erlaubt ein Schwenken der Taster 18, 20 um bis zu 90°. Der untere Taster 20 und der obere Taster 18 sind gemeinsam mittels des Schwenkmechanismus 34 schwenkbar.
Das Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät weist eine Auswerteeinheit 54 auf. Die Auswerteeinheit 54 ist dazu vorgesehen, Messwerte der Tasteinheit 16 in einer Darstellungsform einer analogen Messuhr 74 auf dem Bildschirm 56 auszugeben.
Die Steuereinheit 14 umfasst ein Kollisionsvermeidungsmodul 30. Das Kollisionsvermeidungsmodul 30 ist dazu vorgesehen, bei einer Bewegung der Tasteinheit 16 Kollisionspunkte entlang einer Trajektorie der Tasteinheit 16 zu erkennen.
3 zeigt eine seitliche Ansicht der Tasteinheit 16. Die Taster 18, 20 sind senkrecht zu der Vertikalrichtung 66 ausgerichtet. Die in der 3 gezeigte Tasteinheit 16 befindet sich in einer für eine Vermessung einer zu der Vertikalrichtung 66 parallel ausgerichteten Messfläche vorgesehenen Betriebsgrundposition 50.
4 zeigt eine seitliche Ansicht der Tasteinheit 16. Die Taster 18, 20 sind parallel zu der Vertikalrichtung 66 ausgerichtet. Die in der 4 gezeigte Tasteinheit 16 befindet sich in einer für eine Vermessung einer zu der Vertikalrichtung 66 senkrecht ausgerichteten Messfläche vorgesehenen Betriebsgrundposition 52.
8 zeigt eine Schnittansicht eines Schnitts entlang einer Schnittachse A (vgl. 4) durch die Tasteinheit 16. Die Tasteinheit 16 weist einen Ein- und Ausfahrmechanismus 36 auf. Mittels dem Ein- und Ausfahrmechanismus 36 ist der obere Taster 18 und/oder der untere Taster 20 der Tasteinheit 16 ein- und/oder ausfahrbar. Der Ein- und Ausfahrmechanismus 36 weist eine Tasterrückhalteeinrichtung 38 auf. Die Tasterrückhalteeinrichtung 38 ist dazu vorgesehen, den oberen Taster 18 und/oder den unteren Taster 20 in einer eingefahrenen Position festzuhalten, und zwar vorzugsweise dann, wenn nur einer der beiden Taster 18, 20 benötigt wird. Die Tasterrückhalteeinrichtung 38 umfasst einen Magnet 124. Der Magnet 124 ist dazu vorgesehen, die Taster 18, 20 mittels einer magnetischen Kraft in der eingefahrenen Position zu fixieren.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb des Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts. Bei dem Verfahren zum Betrieb des Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts wird in zumindest einem Verfahrensschritt 120 ein Werkzeug in der Werkzeugaufnahme 82 eingespannt. Ferner wird eine Ausrichtung und/oder Lage des Werkzeugs mittels der Kameraeinheit 26 vermessen, wobei insbesondere das Werkzeug, vorzugsweise eine Schneide des Werkzeugs, in Richtung der Tasteinheit 16 ausgerichtet wird. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 122 wird die Tasteinheit 16, insbesondere abhängig von der gemessenen Ausrichtung des Werkzeugs, an das Werkzeug computergesteuert herangefahren In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 130 wird eine Rastposition mittels des Schwenkmechanismus 34 festgelegt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 126 wird das Werkzeug taktil vermessen. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 128 wird das fertig vermessene Werkzeug aus der Werkzeugaufnahme 82 entfernt.
10 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Auffinden einer Rastposition der Tasteinheit 16 des Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts. Bei dem Verfahren zum Auffinden der Rastposition der Tasteinheit 16 des Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts wird in zumindest einem Verfahrensschritt 130 eine computergesteuerte Erkennung und/oder Einstellung der Verschwenkung des Schwenkmechanismus 34 vorgenommen. In zumindest einem Verfahrensschritt 132 wird zumindest einer der Taster 18, 20 in einen Kontakt mit einer zu vermessenden Oberfläche gebracht. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 134 wird der Taster 18, 20 entlang einer zu vermessenden Oberflächenrichtung, insbesondere entlang einer zu vermessenden Kante, hin- und her bewegt, bevorzugt auf- und ab bewegt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 136 wird, insbesondere mittels der Steuereinheit 14, eine Veränderung einer, insbesondere durch den Kontakt mit der zu vermessenden Oberfläche entstehende, auf den Taster 18, 20 wirkende Kraft registriert. Ferner ist denkbar, dass eine maximale Auslenkung der Taster 18, 20, welche insbesondere der maximalen Schneidengeometrie, wie beispielsweise einer maximalen Schneidenlänge, entspricht, registriert wird. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 138 wird die Tasteinheit 16 durch den Schwenkmechanismus 34, in Abhängigkeit von der registrierten Kraftänderung, verkippt, insbesondere mit dem Ziel die Kraftänderung bei einem hin- und her bewegen des Tasters 18, 20 zu minimieren. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 140 wird die Tasteinheit 16 in einer, insbesondere zuvor ausgerichteten, verkippten Rastposition eingerastet.
Bezugszeichenliste

10: Optikeinheit
12: Trägereinheit
14: Steuereinheit
16: Tasteinheit
18: Oberer Taster
20: Unterer Taster
22: Optikträgereinheit
24: Beleuchtungseinheit
26: Kameraeinheit
28: U-Form
30: Kollisionsvermeidungsmodul
32: Turm
34: Schwenkmechanismus
36: Ein- und Ausfahrmechanismus
38: Tasterrückhalteeinrichtung
40: Tastkopfbasis
42: Tastkopf
44: Solllösverbindung
46: Magnetelement
48: Grundeinheit
50: Betriebsgrundposition
52: Betriebsgrundposition
54: Auswerteeinheit
56: Bildschirm
58: Eingabeschnittstelle
60: Ausgabeschnittstelle
62: Ende
64: Weiteres Ende
66: Vertikalrichtung
68: Blickfeld
70: Schiene
72: Weitere Schiene
74: Messuhr
76: Bedienelement
78: Obere Tastfläche
80: Untere Tastfläche
82: Werkzeugaufnahme
84: Schutzkappe
86: Abstandseinstelleinheit
88: Einstellrad
90: Einstellrad
92: Schutzkappenschiene
94: Bolzen
96: Positionierungspin
98: Oberer Basismagnet
100: Unterer Basismagnet
102: Positionierungsfläche
104: Oberer Tastkopfmagnet
106: Erster unterer Tastkopfmagnet
108: Zweiter unterer Tastkopfmagnet
110: Dicke
112: Dicke
114: Teil
116: Teil
118: Abstand
120: Verfahrensschritt
122: Verfahrensschritt
124: Magnet
126: Verfahrensschritt
128: Verfahrensschritt
130: Verfahrensschritt
132: Verfahrensschritt
134: Verfahrensschritt
136: Verfahrensschritt
138: Verfahrensschritt
140: Verfahrensschritt
A: Schnittachse

Claims

Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät mit einer Optikeinheit (10) zur berührungslosen Vermessung von Werkzeugen, einer bewegbaren Trägereinheit (12) und einer Steuereinheit (14), mittels welcher die Trägereinheit (12) computergesteuert bewegbar ist, sowie mit einer Tasteinheit (16), die zur taktilen Vermessung von Werkzeugen, insbesondere von Reibahlen, vorgesehen ist, wobei die Tasteinheit (16) an der Trägereinheit (12) angeordnet und gemeinsam mit dieser computergesteuert bewegbar ist.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, zumindest einen Taster (18, 20) der Tasteinheit (16) bei einem Messvorgang computergesteuert mit einem zu vermessenden Werkzeug in Kontakt zu bringen.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikeinheit (10) zur Bestimmung zumindest einer Lage des Werkzeugs vorgesehen ist, um abhängig von dieser Lage zumindest einen Taster (18, 20) der Tasteinheit (12) bei einem Messvorgang computergesteuert mit dem zu vermessenden Werkzeug in Kontakt zu bringen.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trägereinheit (12) die Optikeinheit (10) angeordnet und die Trägereinheit (12) als Optikträgereinheit (22) ausgebildet ist.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasteinheit (16) zwischen einer Beleuchtungseinheit (24) und einer Kameraeinheit (26) der Optikeinheit (10) angeordnet ist.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasteinheit (16) in zumindest einem Betriebsmodus vollständig außerhalb eines Blickfelds (68) der Kameraeinheit (26) angeordnet ist.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) ein Kollisionsvermeidungsmodul (30) umfasst, welches dazu vorgesehen ist, bei einem Bewegen der Tasteinheit (16) Kollisionspunkte entlang einer Trajektorie der Tasteinheit (16) zu erkennen.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen Turm (32), an welchem die Trägereinheit (12) bewegbar gelagert ist und welcher zumindest entlang einer Raumrichtung bewegbar ist.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasteinheit (16) einen Schwenkmechanismus (34) aufweist, mittels dessen zumindest ein Taster (18, 20) der Tasteinheit (16) schwenkbar gelagert ist.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasteinheit (16) einen Ein- und Ausfahrmechanismus (36) aufweist, mittels welchem zumindest ein Taster (18, 20) der Tasteinheit (16) ein- und/oder ausfahrbar ist und welcher zumindest eine Tasterrückhalteeinrichtung (38) aufweist, welche zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest einen der Taster (18, 20) der Tasteinheit (16) in einer eingefahrenen Position festzuhalten.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasteinheit (16) zumindest eine Tastkopfbasis (40) und einen daran lösbar befestigten Tastkopf (42) aufweist.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastkopfbasis (40) und der Tastkopf (42) im montierten Zustand über eine Solllösverbindung (44) verbunden sind.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Solllösverbindung (44) zumindest ein Magnetelement (46) umfasst.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) dazu vorgesehen ist, mittels einer Bewegung der Trägereinheit (12) zumindest einen Taster (18, 20) der Tasteinheit (16) relativ zu einer Grundeinheit (48) der Tasteinheit (16) zwischen zumindest zwei Betriebsgrundpositionen (50, 52) zu bewegen.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasteinheit (16) zumindest zwei Taster (18, 20) aufweist.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Taster (18, 20) in ihrer Form unterschiedlich ausgebildet sind.
Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinheit (54), die dazu vorgesehen ist, Messwerte der Tasteinheit (16) in einer Darstellungsform einer analogen Messuhr (74) auf einem Bildschirm (56) auszugeben.
Verfahren zum Betrieb eines Werkzeugeinstell- und/oder Werkzeugmessgeräts nach einem der vorhergehenden Ansprüche.