用于确定工作盘的工作面的位置的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:7811403 阅读:165 留言:0更新日期:2012-09-27 21:28
本发明专利技术涉及一种用于确定双面加工机床的工作盘(12,14)的工作面(16,18)的位置的装置(10)和方法,所述装置包括光学测量装置(24),它具有辐射源、光学探测装置和分析处理装置,这些装置构造成设置在工作间隙之外,所述装置具有射束导向装置(26),该射束导向装置构造成用于至少部分导入工作间隙(20)中,并且所述射束导向装置(26)将来自辐射源射出的光学射线首先基本上平行于所述工作面(16,18)地导入工作间隙(20)中、在测量点通过至少一个偏转面(30)偏转到一个工作面(16,18)上、接收由该工作面(16,18)反射的射线并且又从所述工作间隙(20)导出而导向光学探测装置,并且所述射束导向装置(26)具有与流体供应装置相连的流体输送装置(38),利用该流体输送装置能够冲洗至少一个由光学射线在从射束导向装置(26)的出口(32)射出后在工作间隙(20)中所通过的测量区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定双面加工机床的,特别是双面磨床的,工作盘的工作面的位置的装置,其中,所述双面加工机床具有两个工作盘,这两个工作盘在面向彼此的工作面之间形成工作间隙,用于双面加工扁平エ件,并且所述两个工作盘中的至少ー个能够被驱动旋转,其中,所述装置包括光学測量装置,该光学測量装置具有辐射源、光学探測装置和分析处理装置,它们构造成设置在所述工作间隙之外。本专利技术还涉及ー种特别是利用按照本专利技术的装置用于确定双面加工机床的,特别是双面磨床的,工作盘的工作面的位置的方法。
技术介绍
在双面磨床中,在设备使用时找到工作面的位置、特别是下工作盘的位置是有决定性的意义的。首先,通过过程试验确定用于补偿工作盘的磨损的横向进给參数。这些横 向进给參数给出了横向进给步骤的数量、其尺寸和在上工作盘和下工作盘之间的分布。这里有问题的是无法顾及到在框架參数内的波动。这种波动可能取决于例如坯件尺寸、坯件材料、工作盘的制造或相应的公差、冷却剂的状态和温度、修整器的状态等。即使这种框架參数的很小的波动就可以对横向进给状态产生巨大的影响,但是这些很小的波动在实践中通常无法被操作人员察觉。特别是在所谓的连续打磨时,在使用传统的磨具(例如刚玉砂轮)时出现相对严重的磨损。这种磨损必须得到补偿,否则加工完成的エ件会变得越来越厚。会发生这种情况是因为ー个或两个工作盘的持续校正,其中,例如单位时间可以横向进给ー个恒定值,或者对加工完成的エ件的事后測量提供了要校正到的值。但是难以解决的是,在这种连续双面磨床上的两个工作盘并非一定以相同的方式磨损。因此,这些工作盘相同的横向进给导致加工间隙渐进地偏移。在双面加工机床中,在连续处理后,待加工的エ件通常用输送装置或卸料装置导入打磨间隙中或从打磨间隙导出。输送装置或卸料装置相对于打磨间隙的定位必须以ΙΟμπι的数量级中精确地进行,使得エ件能够顺利地进出。打磨间隙的位置变化就这方面而言是难以解决的,并且至今通过定期的修整来避免。因此,在工作盘上要一再建立新的基准面,其位置由修整器的位置已知。但是,既然每个修整エ序都会损毁相对大量的砂轮体积,这种复位方法复杂且不受欢迎。相同的问题可能出现在具有行星运动机构的加工机床中,在这种加工机床中,エ件保持在工作盘中并且沿着摆线式的轨迹在工作间隙中运动。在这种加工方法中可以在加工起始和结束时自动地加载和卸载エ件,为此,加工面的位置同样必须精确已知。在DE 2427709中提出借助一个与盘相接触的摆动感应元件对工作盘表面进行机械的扫描。在DE 19537586Α1中提出借助共焦的投影进行ー种光学的测量,用于确定表面、表面轮廓和体积,其中,射线通过光导纤维束发射到目标上并由该目标反射、引向探測器,该探测器同时进行被反射的射线的检測。但是两种测量方法都具有缺点,其只在静止的加エ机床中持续提供好的測量数据。如从DE 2427709Α1已知的机械测量触头在测量ー个正在运转的加工机床,特别是磨床吋,当与工作表面接触时经常受到巨大的磨损。即使通过测量感应件的在定型、涂层或减小接触力方面优化实施形式也不能解决这个问题。已知的光学系统缺点是,在加工机床运行吋,加工介质,例如冷却润滑剂及脱落颗粒,位于传感器和工作盘之间的測量区域中,測量由此受到影响或无法进行。加工过程必须因为测量而中断,这是原则上不希望发生的。为了测量旋转的工具的圆周面积,在DE 19813041A1中提出ー种基于电磁射线的多普勒方法,该方法应该对冷却润滑剂和颗粒不敏感。但是使用这种方法只能确定工作盘的表面速度的改变,这种改变例如特别是当以恒定的转数运转的圆周工作盘通过磨损而直径减小时出现。但是使用这种已知的装置,在砂轮端面上的打磨覆层的磨损像打磨覆层的位置改变ー样很难确定。在双面加工机床持续运行时进行测量的特别的问题是通常非常狭窄的工作间隙。这样,加工完成的エ件的目标厚度通过两个工作盘之间的距离規定。通常这种距离为几毫 米的数量级。已知的传感器出于这种原因不能用于在工作间隙中的測量。
技术实现思路
由所述现有技术出发,本专利技术的目的在于提供ー种本文开头所述类型的装置和方法,使用这种装置和方法即使在工作间隙狭窄的情况下以及在加工机床运行中也能够可靠地确定工作盘的工作面的位置。本专利技术通过独立权利要求I和13所述的主题实现上述目的。有利的实施形式在从属权利要求、说明书和附图中给出。对于ー种开头所述类型的装置,本专利技术通过以下方式实现所述目的,光学測量装置具有射束导向装置,该射束导向装置构造成用于至少部分导入所述工作间隙中,其中,所述射束导向装置具有在所述射束导向装置导入所述工作间隙中时位于所述工作间隙中的出口,用于由辐射源产生的光学射线,并且所述射束导向装置将来自辐射源的光学射线首先基本上平行于所述工作面导入工作间隙中、在測量点通过至少一个偏转面偏转到ー个エ作面上、接收由该工作面反射的射线并将所述射线再次从所述工作间隙导出而导向光学探测装置,其中,分析处理装置构造成用于根据所述探测装置的探測结果确定所述工作面的位置,并且射束导向装置具有与流体供应装置连接的流体输送装置,利用该流体输送装置,能够冲洗至少ー个由所述光学射线在从所述射束导向装置的出口射出后在所述工作间隙中所通过的测量区域。对于ー种开头所述类型的方法,本专利技术通过以下步骤实现所述目的将射束导向装置至少部分导入所述工作间隙中,其中,所述射束导向装置具有在所述射束导向装置导入所述工作间隙中时位于所述工作间隙中的出口,用于由辐射源产生的光学射线,由光学辐射源产生的光学射线通过所述射束导向装置从所述辐射源出发首先基本上平行于所述工作面导入所述工作间隙中、在一个测量点通过至少一个偏转面偏转到ー个工作面上,由所述工作面反射的射线由所述射束导向装置接收,并且又从所述工作间隙导出、导向光学探測装置,根据所述探測装置的探測结果确定所述工作面的位置,并且至少在将所述光学射线引导到所述工作面上并接收由所述工作面反射的射线期间,冲洗由所述光学射线在从所述射束导向装置的出口射出后在所述工作间隙中所通过的測量区域。按照本专利技术,为了确定工作面的位置要确定工作面相对于基准位置,例如光学测量装置的基准位置的距离、特别是垂直距离。这样可以确定例如工作面到射束导向装置的偏转面上的一个点或到探測装置的一个基准点的距离,这两点的位置已知的。本专利技术基于这样的构思,将光学測量装置的需要较大的结构空间的部件设置在工作间隙之外,其中,借助射束导向装置只将测量射线引入工作间隙中并且又从该工作间隙导出。通过这种方式,该装置的设置在工作间隙之内的部分只占很小的结构 空间,使得即使在非常狭窄的工作间隙中也能毫无问题地实现测量。此外,所述射束导向装置具有流体输送装置,利用该流体输送装置将射线的出口周围的区域、特别是出口和工作面之间的区域冲洗干净,使得不会由于加工介质、例如冷却润滑剂发生干扰性的影响。通过流体输送装置可以输送用于冲洗的气体或液体。例如可以举出氮气、压缩空气、水、油等。应该相对接近工作面或工作盘的边缘进行按照本专利技术的測量,因为该边缘在磨损方面特别重要。測量装置的位于工作间隙之外的部件,即特别是辐射源、探測装置和分析处理装置,可以设置在一个设置在工作间隙或工作盘圆周之外的保护壳体中,以保护其免受污染并防止加工介质本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.15 DE 102010005032.61.用于确定双面加工机床的工作盘的工作面的位置的装置,所述双面加工机床特别是双面磨床,所述双面加工机床具有两个工作盘(12,14),这两个工作盘在面向彼此的工作面(16,18)之间形成工作间隙(20),用于双面加工扁平エ件,并且所述两个工作盘中的至少ー个工作盘能够被驱动旋转,所述装置包括光学測量装置(24),该光学測量装置具有辐射源、光学探測装置和分析处理装置,所述辐射源、光学探測装置和分析处理装置构造成设置在工作间隙(20)之外,其特征在干, 所述装置具有射束导向装置(26),该射束导向装置构造成用于至少部分地导入工作间隙(20)中,所述射束导向装置(26)具有在所述射束导向装置(16)导入工作间隙(20)中时位于所述工作间隙(20)中的出口(32),用于由辐射源产生的光学射线(34),并且所述射束导向装置(16)将来自辐射源的光学射线(34)首先基本上平行于所述工作面(16,18)地导入所述工作间隙(20)中、在測量点通过至少一个偏转面(30)偏转到ー个工作面(16,18)上、接收由该工作面(16,18)反射的射线并且将其又从工作间隙(20)导出而导向光学探測装置,所述分析处理装置构造成根据光学探測装置的探測结果确定所述工作面(16,18)的位置,并且 所述射束导向装置(26)具有与流体供应装置相连的流体输送装置(38),利用该流体输送装置能够冲洗至少ー个由光学射线(34)在从所述射束导向装置(26)的出口(32)射出后在工作间隙(20)中所通过的测量区域。2.按照权利要求I所述的装置,其特征在于,所述射束导向装置(26)具有通入所述出ロ(32)中的导向通道(28),用于在工作间隙(20)中引导光学射线(34),所述至少一个偏转面(30)设置在所述导向通道(28)的内部。3.按照权利要求I或2之一所述的装置,其特征在于,所述光学辐射源为激光源。4.按照前述权利要求之一所述的装置,其特征在于,所述光学測量装置(24)是三角测量装置(24)。5.按照前述权利要求之一所述的装置,其特征在干,设有调整装置,利用该调整装置,能够使所述射束导向装置(26)运动进入工作间隙(20)中和从工作间隙(20)运动出来。6.按照权利要求5所述的装置,其特征在于,所述调整装置具有保持射束导向装置(26)的摆臂,利用该摆臂能使射束导向装置(26)摆动进入工作间隙(20)中和从工作间隙(20)中摆动出来。7.按照前述权利要求之一所述的装置,其特征在于,所述射束导向装置(26)具有小于5mm、特别是小于3mm的高度。8.按照前述权利要求之一所述的装置,其特征在干, 所述装置(10)具有第二射束导向装置,该第二射束导向装置构造成用于至少部分地导入工作间隙(20)中,所述第二射束导向装置具有在第二射束导向装置(16)导入工作间隙(20)中时位于工作间隙(20)中的出口(32),用于由辐射源产生的光学射线,并且所述第二射束导向装置(16)将来自所述辐射源的光学射线(34)首先基本上平行于工作面...

【专利技术属性】
技术研发人员:I·格罗特科普W·哈贝克
申请(专利权)人:彼特沃尔特斯有限公司
类型:发明
国别省市:

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