一种工件加工机中的刀具检测制造技术

本发明专利技术公开了一种用于检测刀具的方法，该方法使用一种装置，该装置具有用于发射光束以进行刀具扫描的光发射器以及用于接收光束和输出阴影信号的光束接收器和用于对其进行处理的评估单元；旋转刀具；移动刀具直到其到达起始位置，在该起始位置中刃浸入光束中并对其遮挡，以达到或低于评估单元的范围阈值；从起始位置将刀具移出光束，并记录阴影信号；确定切削刃的阴影信号不落至低于下切换阈值或超过上切换阈值，以使阴影信号高于下切换阈值和低于上切换阈值；其中进给与测量范围成比例地确定，该测量范围取决于横向测量，以使切削刃在一转期间在不同位置处产生阴影信号；在每转中，各阴影信号根据刀具的延迟和空间变化而彼此相差一个偏移量，并叠加形成一个阴影信号。并叠加形成一个阴影信号。并叠加形成一个阴影信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种工件加工机中的刀具检测

技术介绍

[0001]本文描述一种用于检测/测量刀具的方法和装置。其细节限定在权利要求中；然而，说明书和附图还包含关于结构和操作模式以及关于方法的变型和关于装置元件的相关信息。
[0002]为了实现装置方面并实施方法方面，可以将刀具容纳在工件加工机中以使其相对于工件旋转和平移。工件加工机可以是(数控)机床(NC机床)、(多轴)加工中心、(多轴)铣床或类似物。术语“机床”在下文也用于所有这些机器或此类机器。这种机器具有主轴，主轴上安装有刀具或工件。例如，主轴可以在所述机器的工作空间内固定定位或在三个正交方向X、Y、Z上移动，以及被驱动以绕这些轴旋转。
[0003]在加工过程中首次使用刀具之前，必须精确测量插入到机床刀库中的刀具的长度和半径以及其他相关参数。以主轴转速确定的刀具数据在此自动输入到NC控制器的刀具表中特定的刀具编号下。在每次使用该刀具时就可以知道该刀具数据，并且可用于加工。所述刀具可以通过机床移动到测量光束的测量空间中，该测量空间是为测量而定义的区域。所述测量光束例如使用电容、电感或光学装置来检测表面的临近。相关的测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测在数控机床中使用的刀具的方法，包括以下步骤：a)提供测量装置，该测量装置具有：
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光发射器，其设计成发射测量光束，用于通过所述测量光束进行所述刀具的非接触式扫描，以及
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光束接收器，其设计成接收所述测量光束并发出代表所述刀具对所述测量光束遮挡的程度的阴影信号；b)提供评估单元，其设计成接收和处理来自所述光束接收器的所述阴影信号；c)旋转所述刀具；d)使旋转刀具相对于所述测量光束移动，直至所述刀具到达起始位置为止，在所述起始位置，所述刀具的一个或每个切削刃浸入所述测量光束中，并对其遮挡直至达到所述评估单元的测量范围的下切换阈值或低于所述评估单元的测量范围的上切换阈值的程度；e)以至少近似恒定的进给速度，将以预定转速旋转的所述刀具，从该起始位置开始移出所述测量光束，或从高于上切换阈值的起始位置移入所述测量光束直到最短的切削刃落至低于下阈值为止，并且f)在旋转刀具移出所述测量光束期间，结合阴影信号的位置和时间上的出现情况对阴影信号进行记录，所述阴影信号在测量光束遮挡期间由所述刀具的一个或每个切削刃产生；g)确定此事件，即至少对于所述刀具的一个切削刃，所述阴影信号不落至低于所述测量范围的下切换阈值并且不超过所述测量范围的上切换阈值，从而在旋转刀具移出所述测量光束期间产生的最大阴影信号高于所述测量范围的下切换阈值且低于所述测量范围的上切换阈值；其中
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所述进给速度是与所述评估单元的测量范围成比例确定的，该测量范围取决于所述测量光束的光束横向测量，以使在旋转刀具的至少一转期间，至少一个切削刃在不同的位置处产生最大阴影信号，该最大阴影信号高于所述测量范围的下切换阈值和低于所述测量范围的上切换阈值；
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在所述旋转刀具的每一转上，确定的每个切削刃的最大阴影信号根据所述刀具的延迟和空间变化而相差至少近似恒定的偏移量，并且被叠加以形成所述切削刃的合成代表性阴影信号。2.根据权利要求1所述的方法，具有以下步骤：
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从所述合成代表性阴影信号中产生切换点，以及
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通过所述测量装置将所述切换点输出到所述机床的机床控制器。3.根据权利要求1或2所述的方法，具有以下步骤：
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通过所述机床的机床控制器向所述测量装置发送所述旋转刀具的转速和恒定进给速度的信号。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，具有以下步骤：在所述刀具一整转上，确定所述刀具的切削刃在所述模拟测量范围内的位置变化deltaS，deltaS＝v*T，其中，T＝1/所述刀具的转速[rpm]，以及v[mm/min]是所述刀具的恒定进给速度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，当所述刀具的最短切削刃不再落至
低于所述模拟测量范围内的下切换阈值时，通过所述测量装置开始对所述阴影信号进行时间上和位置上的评估记录。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，选择与可用的模拟测量范围成比例的所述刀具的进给速度v[mm/min]，使得所述刀具的每个切削刃在至少一转或更多转上在模拟测量范围内在偏移位置处遮挡所述测量光束，从而每转确定的所述切削刃的最大阴影信号根据刀具的延迟和空间变化而相差一个位置变化deltaS＝v*T，其中T＝1/所述刀具的转速[rpm]，以及v[mm/min]是所述刀具的进给速度，并且其中每个切削刃的阴影信号被叠加以形成该/每个切削刃的合成代表性阴影信号。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述刀具的所有切削刃在至少一转或更多转上经过在所述测量光束的下切换阈值和上切换阈值之间的所述模拟测量范围，其中，每个切削刃与其后一个切削刃的相对距离取决于位置变化的恒定偏移量deltaS(K)＝v*T/K，其中K[无单位]是所述刀具的优选在圆周上对称分布的切削刃数量，T＝1/所述刀具的转速[rpm]，以及v[mm/min]是所述刀具的进给速度。8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，在一转或更多转期间，所述刀具的所有切削刃经过在所述测量光束的下切换阈值和上切换阈值之间的所述模拟测量范围，其中，一个/每个切削刃与第一个(最短)切削刃在任意时间点tk>t0[μs，min]的相对距离由位置变化deltaS(t)＝v*(tk
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t0)＝v*t＝v*N*T[μm]的相对偏移量确定，其中t0＝0[μs，min]表示开始评估记录的时间，tk[μs，min]是被认为具有切削刃K的最大阴影信号的时间，t[μs，min]是从时间t0开始经过的时间，N[无单位]是在自评估记录开始的时间t0＝0[μs，min]以来完整的和/或分数的转数，T＝1/是所述刀具的转速[rpm]，以及v[mm/min]是所述刀具的进给速度。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，其中，通过向所述机床控制器输出切换信号来结束所述阴影信号的时间上和位置上的记录，并且其中，当最后...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：德国波龙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：