DE102007003891A1 - Workpiece contour e.g. chamfer, processing method, involves automatically determining processing parameters based on geometrical data, and implementing processing cycle for processing workpiece contour using processing parameters - Google Patents
Workpiece contour e.g. chamfer, processing method, involves automatically determining processing parameters based on geometrical data, and implementing processing cycle for processing workpiece contour using processing parameters Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von Außenkonturen eines Werkstücks, insbesondere von Seitenflächen sowie Fasen- oder Kanten eines Werkstücks, vorzugsweise stab-, säulen- oder barrenartiger Grundgeometrie sowie eine entsprechende Bearbeitungsvorrichtung.The The invention relates to a method for processing outer contours a workpiece, in particular side surfaces as well as bevels or edges of a workpiece, preferably rod, column or ingot-like basic geometry as well a corresponding processing device.
Stand der TechnikState of the art
Multi- oder monokristalline Siliziumwerkstoffe werden überwiegend in einem Tiegelschmelz- bzw. Tiegelziehverfahren hergestellt. Wobei multikristalline Siliziumwerkstoffe überwiegend in einem Tiegelschmelzverfahren hergestellt werden. Hierbei entstehen große Blöcke, welche zur Weiterverarbeitung in einzelne quaderförmige säulen-, stab- oder barrenartige Grundgeometrie zerteilt werden. Für derartige Trennverfahren kommen diamantbesetzte Werkzeuge, wie etwa Scheiben, Bänder oder Drähte zum Einsatz.multi- or monocrystalline silicon materials become predominant produced in a crucible melting or Tiegelziehverfahren. In which multicrystalline silicon materials predominantly in a crucible melting process getting produced. This creates large blocks, which for further processing in individual cuboid column, bar or ingot-like basic geometry parts become. For such separation processes come diamond-tipped tools, such as disks, tapes or wires used.
Sämtliche bekannten Trennverfahren weisen den Nachteil auf, dass sie der Oberfläche der einzelnen Säulen Beschädigungen zuführen. Insbesondere an den Säulenkanten entstehen Abplatzer oder Ausplatzer. Zudem weisen die nach dem Trennverfahren erzeugten Säulen oftmals geometrische Ungenauigkeiten auf. Ihre Grundgeometrie kann von einem vorgegebenen quaderförmigen Maß abweichen. So weisen Säulenkanten oder die Seitenflächen der Säulen nicht selten einen konvexen, konkaven oder konischen Verlauf auf.All known separation methods have the disadvantage that they the surface damage the individual columns. In particular at the pillar edges chipping or Ausplatzer arise. In addition, the columns produced by the separation process often geometric inaccuracies. Your basic geometry can deviate from a predetermined cuboid measure. So have column edges or the side surfaces of the columns not infrequently a convex, concave or conical course.
Bevor die Siliziumsäulen in dünne Scheiben, die sogenannten Wafer geschnitten werden, ist eine Bearbeitung der Außenkonturen der Säule, insbesondere eine Bearbeitung der Kanten oder Fasen sowie der Seitenflächen der Siliziumsäulen erforderlich. Hierdurch sollen Schädigungen in der Oberfläche der Siliziumsäulen, insbesondere im Kantenbereich beseitigt werden, da sich diese ansonsten negativ auf die Qualität und die Ausbringung der zu erzeugenden Wafer auswirken würden.Before the silicon columns in thin slices, the so-called Wafers are a machining of the outer contours the column, in particular a processing of the edges or Chamfers and the side surfaces of the silicon columns required. This is intended to damage the surface the silicon columns, especially in the edge area eliminated Otherwise, these will negatively affect the quality and the output of the wafers to be produced would affect.
Weiterhin weisen monokristalline Siliziumwerkstoffe, die nach dem Tiegelziehverfahren nach Czochralski hergestellt werden oftmals eine wellige Oberfläche auf. Im Anschluss an den Tiegelziehprozess werden aus den sogenannten runden Ingots pseudoquadratische bzw. pseudoquaderförmige Säulen hergestellt. Die Seitenflächen dieser Säulen nennt man auch Pseudoquadrate bzw. Pseudorechtecke, weil die vier Längsseiten nicht entlang einer geradlinigen Kante, sondern entlang einer eher unregelmäßig geformten Fläche aneinander angrenzen.Farther show monocrystalline silicon materials, which after the crucible pulling process Czochralski often produces a wavy surface on. Following the Tiegelziehprozess are from the so-called round ingots pseudo-square or pseudo-cuboid columns produced. The side surfaces of these columns are called one also pseudo squares or pseudo rectangles, because the four long sides not along a straight edge, but along a rather irregular shaped surface together adjoin.
In
Auf
diese Art und Weise kann entlang der Werkstückkante
Nachteilig
bei einer solchen Vorrichtung ist, dass die Schleifspindel
Etwaige
Oberflächenschädigungen des Werkstücks
bleiben hierbei jedoch unberücksichtigt. Ist beispielsweise
die Größe oder Tiefe eines Ausplatzers größer
als die vorgesehene und vorrichtungsseitig eingestellte Fasentiefe,
so werden diese Oberflächenschädigungen beim Bearbeitungs-
oder Schleifprozess nicht vollständig beseitigt. Im umgekehrten
Falle, wenn das zu bearbeitende Werkstück
Nachteilig bei einer solchen Vorrichtung ist auch, dass insbesondere bei pseudoquadratischen oder pseudorechteckigen Grundflächen oder bereits vorgefasten Werkstücken eine Bearbeitung ohne Berücksichtigung einer unregelmäßig oder regelmäßig geformten Fläche zwischen den zwei Längsseiten erfolgt. So kommt es nicht selten vor, dass ein oder mehrere Bearbeitungszyklen ausgeführt werden, die keinen oder keinen optimierten Materialabtrag vornehmen.adversely in such a device is also that, especially in pseudo-square or pseudo-rectangular Base surfaces or already pre-chamfered workpieces a processing without consideration of an irregular or regularly shaped area between the two long sides takes place. That's how it often happens before that one or more processing cycles executed which make no or no optimized material removal.
Die
Aufgabetask
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Bearbeitung der Außenkonturen, insbesondere von Seitenflächen, Kanten oder Fasen eines Werkstückes nebst einer entsprechenden Bearbeitungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen. Hierbei sollen die Bearbeitungszeit verkürzt und zugleich der Materialabtrag und der Werkzeugverschleiß minimiert werden. Zugleich soll die Erfindung ein höheres Maß an Automatisierung und Präzision bei der Bearbeitung der Werkstücke zur Verfügung stellen.Of the The present invention is based on the object, an improved method for processing the outer contours, in particular of side surfaces, edges or chamfers of a workpiece together with a corresponding processing device available to deliver. Here, the processing time should be shortened and at the same time material removal and tool wear minimized become. At the same time, the invention is intended to a higher degree Automation and precision in the machining of workpieces provide.
Erfindung und vorteilhafte WirkungenInvention and advantageous effects
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mittels eines Verfahrens gemäß Patentanspruch 1 und einer Vorrichtung gemäß Patentanspruch 14 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.The The object underlying the invention is by means of a method according to claim 1 and a device according to claim 14 solved. Further advantageous embodiments The invention are specified in the respective subclaims.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Bearbeiten, insbesondere zum Schleifen von Außenkonturen, insbesondere von Seitenflächen, Fasen und/oder Kanten eines Werkstücks säulen-, stab- oder barrenartiger Grundgeometrie vorgesehen. Zum spanenden oder schleifenden Bearbeiten der Werkstückkonturen, wie den Seitenflächen, der Seitenkanten oder Werkstückfasen ist zumindest ein Bearbeitungswerkzeug vorgesehen, welches wenigstens in der Ebene senkrecht zur Vorschubrichtung des Werkstücks positionierbar ist.The inventive method is for editing, in particular for grinding outer contours, in particular of side surfaces, chamfers and / or edges of a workpiece column, rod or ingot-like basic geometry provided. To the cutting or grinding the workpiece contours, such as the side surfaces, the side edges or workpiece chamfers At least one machining tool is provided which at least in the plane perpendicular to the feed direction of the workpiece is positionable.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch ein sensorisches Erfassen geometrischer Daten des Werkstücks mit Hilfe einer Sensoreinheit aus. Anschließend werden in Abhängigkeit der ermittelten geometrischen Daten des Werkstücks die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderlichen Bearbeitungsparameter selbsttätig bestimmt, bevor ein Bearbeitungszyklus zur Bearbeitung der Werkstückkonturen durchgeführt wird.The inventive method is characterized a sensory acquisition of geometric data of the workpiece with the help of a sensor unit. Then be in dependence of the determined geometrical data of the Workpiece for machining the workpiece required machining parameters determined automatically before a machining cycle for machining the workpiece contours is carried out.
Während des Bearbeitungszyklus, bei welchem das positionierbare Bearbeitungswerkzeug mit zumindest einer Seitenfläche des Werkstücks und/oder mit einer Werkstückkante und/oder Werkstückfase in Eingriff gelangt, wird das Werkstück gegenüber dem Bearbeitungswerkzeug entlang einer Vorschubrichtung geführt. Es kommt hierbei lediglich auf eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Bearbeitungswerkzeug an. So ist es auch denkbar, ein Bearbeitungswerkzeug entlang eines feststehenden und fixierten Werkstücks in Vorschubrichtung zu verfahren.While the machining cycle, in which the positionable machining tool with at least one side surface of the workpiece and / or with a workpiece edge and / or workpiece bevel engages, the workpiece is opposite the machining tool guided along a feed direction. It comes here only on a relative movement between the Workpiece and the machining tool. So it is also conceivable a machining tool along a fixed and fixed Workpiece to move in the feed direction.
Das Erfassen geometrischer Daten des Werkstückes ermöglicht eine werkstückspezifische Anpassung der Bearbeitungsparameter und schließlich eine werkstückspezifische und somit auf jedes Werkstück individuell abgestimmte Konturen-, Seiten-, Fasen- oder Kantenbearbeitung.The Detecting geometric data of the workpiece allows a workpiece-specific adaptation of the machining parameters and finally a workpiece-specific and thus contoured on each workpiece, Side, bevel or edge processing.
Das sensorische Erfassen der geometrischen Daten, insbesondere der Außenabmessungen des Werkstücks erfolgt vorzugsweise berührungslos. Die gewonnenen geometrischen Daten werden vorzugsweise rechnergestützt ausgewertet und die Bearbeitungsparameter werden unter Berücksichtigung verschiedener Kriterien, wie etwa Bearbeitungszeit, Anzahl der Schleifzyklen, Materialausschuss, Werkzeugverschleiß sowie vorgegebener Werkstückabmessungen und Werkstücktoleranzen bestimmt.The Sensory recording of the geometric data, in particular the outer dimensions of the Workpiece is preferably contactless. The obtained geometric data are preferably computer-aided evaluated and the machining parameters are taking into account various Criteria, such as machining time, number of grinding cycles, Material scrap, tool wear and specified Workpiece dimensions and workpiece tolerances determined.
Nach der Bestimmung der Bearbeitungsparameter wird zumindest ein Bearbeitungszyklus selbsttätig und unter Verwendung der Bearbeitungsparameter durchgeführt. Das Bearbeitungswerkzeug wird den Bearbeitungsparametern entsprechend positioniert und ausgerichtet. Zudem wird während des Bearbeitungszyklus das Werkstück in Vorschubrichtung am Bearbeitungswerkzeug entlang geführt.To the determination of the processing parameters is at least one processing cycle automatically and performed using the machining parameters. The machining tool will correspond to the machining parameters positioned and aligned. In addition, during the processing cycle the workpiece in the feed direction on the machining tool guided along.
Das Verfahren zeichnet sich durch einen hohen Automatisierungsgrad aus. Das Einstellen sämtlicher Bearbeitungsparameter, das Positionieren und Ausrichten der Bearbeitungswerkzeuge und die Steuerung einer entsprechenden Bearbeitungsvorrichtung erfolgt unter Berücksichtigung der ermittelten geometrischen Daten des Werkstücks selbsttätig durch eine entsprechende Bearbeitungsvorrichtung. Letztlich wird die gesamte Bearbeitung des Werkstücks nach dessen geometrischen Daten bestimmt.The Process is characterized by a high degree of automation. The setting of all machining parameters, the positioning and aligning the editing tools and controlling a corresponding processing device takes place under consideration the determined geometric data of the workpiece by automatically a corresponding processing device. Ultimately, the entire Machining of the workpiece according to its geometrical data certainly.
Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die geometrischen Daten des Werkstücks, welche sensorisch erfasst werden, die Position des Werkstücks und/oder die Abmessungen, insbesondere Länge, Breite und Höhe des Werkstücks und/oder die Ausrichtung und Orientierung des Werkstücks und/oder die Oberflächenbeschaffenheit bzw. die Kanten- oder Fasenbeschaffenheit des Werkstückes umfassen. Weiterhin gehören auch die Seitenabmessungen und der Konturenverlauf der Seitenflächen zu den ermittelbaren geometrischen Daten im Sinne der Erfindung. Mittels der sensorischen Erfassung sämtlicher oder einiger dieser geometrischen Daten kann die äußere Erscheinungsform des Werkstücks nahezu vollständig charakterisiert und klassifiziert werden.To a first embodiment of the invention is provided that the geometric data of the workpiece, which is sensory be detected, the position of the workpiece and / or the Dimensions, in particular length, width and height of Workpiece and / or the orientation and orientation of the Workpiece and / or the surface texture or the edge or bevel texture of the workpiece include. Also includes the side dimensions and the contour of the side surfaces to the determinable geometric data in the sense of the invention. By means of sensory Capture all or some of these geometric ones Data can be the outer appearance of the workpiece almost completely characterized and classified.
Die genauen Ausmaße und Abmessungen des Werkstücks sowie dessen Position und Lage im Raum können berührungslos ermittelt werden. Mittels einer Auswertung und Verarbeitung der gewonnenen Daten kann der Bearbeitungszyklus letztlich werkstückspezifisch und individuell an jedes einzelne Werkstück angepasst und entsprechend gesteuert werden.The exact dimensions and dimensions of the workpiece as well as its position and position in the workpiece Space can be determined contactlessly. By means of an evaluation and processing of the data obtained, the machining cycle can ultimately be adapted to each workpiece individually and individually controlled in a workpiece-specific manner.
Die Ermittlung der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks dient vornehmlich der Positions- und Lagebestimmung etwaiger Schädigungen der Werkstückoberfläche. Hierbei kann sowohl die räumliche Ausdehnung als auch die Tiefe etwaiger Schädigungen präzise bestimmt werden. So kann etwa je nach ermitteltem Schädigungsgrad eine Fasengröße bzw. Fasentiefe derart bestimmt werden, dass die Oberflächenschädigungen durch den Bearbeitungsvorgang, vornehmlich durch Fasenschleifen, eliminiert bzw. heraus- oder abgeschliffen werden können.The Determination of the surface quality of the workpiece primarily serves the position and orientation of any damage the workpiece surface. Here, both the spatial extent as well as the depth of any damage be determined precisely. For example, depending on the determined Degree of damage Fasentiefe be determined so that the surface damage through the machining process, mainly by bevel grinding, can be eliminated or removed or sanded off.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Bestimmung der Position, Ausrichtung und/oder Abmessung des Werkstücks mittels eines auf Triangulation basierenden optischen Rasterverfahrens erfolgt. Hierzu werden ein oder mehrere kontinuierliche oder gepulste elektromagnetische Strahlen auf das Werkstück gerichtet. Vom Werkstück reflektierte Strahlung wird ortsaufgelöst detektiert. Anhand einer Auswertung der detektierten Strahlung können präzise Rückschlüsse über die Lage und Position des Werkstücks gezogen werden.To A further embodiment provides that a Determining the position, orientation and / or dimension of the workpiece by means of a triangulation-based optical screening method. For this purpose, one or more continuous or pulsed electromagnetic Beams aimed at the workpiece. From the workpiece reflected radiation is detected spatially resolved. Based An evaluation of the detected radiation can be precise Conclusions about the location and position of the workpiece are pulled.
Als Strahlungsquelle kommt vorzugsweise ein monochromatischer Laser, etwa ein kostengünstiger Halbleiterlaser oder eine oder mehrere Licht emittierende Dioden (LED) infrage. Andere Lichtquellen, wie Gasentladungslampen können ebenso Verwendung finden.When Radiation source is preferably a monochromatic laser, such as a low-cost semiconductor laser or a or several light-emitting diodes (LED) in question. Other light sources, Like gas discharge lamps can also be used.
Die Strahlung kann das Werkstück beispielsweise punktartig abtasten. So kann etwa Licht einer LED punktförmig auf das Werkstück projiziert oder gerichtet werden. Grundsätzlich sind einige wenige Strahlungsemitter ausreichend, um mittels Projektion einzelner Lichtpunkte an unterschiedlichen Stellen des Werkstücks dessen Außenabmessungen in einem auf Triangulation basierenden Abtast- oder Rasterverfahren bestimmen zu können.The For example, radiation can puncture the workpiece scan. For example, light from an LED may be punctiform the workpiece is projected or directed. in principle a few radiation emitters are sufficient to project by means of projection Points of light at different points of the workpiece its outer dimensions in a triangulation-based To be able to determine scanning or raster methods.
Alternativ kann eine Bestimmung der Geometrie auch mittels Laufzeitunterschiedsmessungen durchgeführt werden. Andere Abtastverfahren, die z. B. auf Ultraschall basieren können ebenfalls Verwendung finden.alternative A determination of the geometry can also be carried out by means of transit time difference measurements become. Other scanning methods, the z. B. based on ultrasound can also be used.
Bei dieser Art der sensorischen Erfassung geometrischer Daten des Werkstücks ist zudem eine Relativbewegung zwischen Werkstück und der beteiligten Sensoreinheit vorgesehen. Vorzugsweise wird das Werkstück in der Vorschubrichtung, in welcher später der Bearbeitungszyklus durchgeführt wird, an der Sensoreinheit entlang geführt. Mittels eines Vergleichs oder mittels Interpolation von Messdaten, die zu unterschiedlichen Vorschubpositionen des Werkstücks aufgenommen werden, können die geometrischen Abmessungen, die Position, die Ausrichtung und der geometrische Verlauf des Werkstücks präzise ermittelt werden. Die Präzision solcher optischer Rasterverfahren liegt typischerweise im Sub-Millimeterbereich. Die geometrischen Daten können gar mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich bestimmt werden.at this kind of sensory acquisition of geometric data of the workpiece is also a relative movement between the workpiece and the provided sensor unit provided. Preferably, the workpiece in the feed direction, in which later the machining cycle is performed, led to the sensor unit along. By means of a comparison or by interpolation of measured data, to different feed positions of the workpiece can be recorded, the geometric dimensions, the position, orientation and geometric shape of the workpiece be determined precisely. The precision of such Optical scanning is typically in the sub-millimeter range. The geometric data can even with accuracy be determined in the micrometer range.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks mittels eines Lichtschnittverfahrens bestimmt wird. Hierbei wird elektromagnetische Strahlung mit einer linien- oder strichförmigen Intensitätsverteilung auf das Werkstück gerichtet. Die vom Werkstück reflektierte Intensität wird ebenfalls ortsaufgelöst mittels einer Detektoranordnung gemessen. Eine Auswertung der Messdaten ermöglicht eine präzise Klassifizierung und Vermessung von Vertiefungen an der Oberfläche des Werkstückes.To a further embodiment of the invention is provided that the surface finish of the workpiece is determined by a light-section method. This is electromagnetic radiation with a linear or line-shaped Intensity distribution directed to the workpiece. The intensity reflected by the workpiece also becomes spatially resolved by means of a detector arrangement. An evaluation of the measured data enables a precise Classification and measurement of depressions on the surface of the workpiece.
Auch die Bestimmung der Oberflächenbeschaffenheit mittels Lichtschnittverfahren erfolgt im Rasterbetrieb unter Vorschub des Werkstücks.Also the determination of the surface condition by light-section method takes place in raster mode with feed of the workpiece.
Vorzugsweise können beide Verfahren zur sensorischen Ermittlung geometrischer Daten des Werkstücks gleichzeitig durchgeführt werden. Denkbar ist hierbei, dass das auf Triangulation basierende Rasterverfahren und das Lichtschnittverfahren jeweils unterschiedliche miteinander nicht interferierende Wellenlängen verwenden. Es ist aber auch denkbar, dass für beide Rasterverfahren die gleiche Strahlungsquelle und/oder eine gemeinsame Detektoranordnung Verwendung finden.Preferably Both methods can be used for sensory detection of geometric Data of the workpiece performed simultaneously become. It is conceivable that the triangulation method based on triangulation and the light-slit method each different use non-interfering wavelengths. But it is also conceivable that the same radiation source for both raster methods and / or use a common detector arrangement.
So ist beispielsweise ein zeitaufgelöster Multiplexbetrieb denkbar, bei welchem das auf Triangulation basierende Rasterverfahren und das Lichtschnittverfahren abwechselnd, beispielsweise im Millisekundentakt aktiviert werden.So is for example a time-resolved multiplex operation conceivable in which the triangulation based raster method and the light-slit method alternately, for example in milliseconds to be activated.
Nach einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung wird zumindest einer der Bearbeitungsparameter Fasenbreite, Fasentiefe, Zustellung des Bearbeitungswerkzeugs, Position und Ausrichtung des Bearbeitungswerkzeugs, Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks und die Anzahl der erforderlichen Bearbeitungszyklen selbsttätig und in Abhängigkeit der geometrischen Daten bestimmt.To A further advantageous aspect of the invention is at least one of the processing parameters bevel width, depth of cut, delivery of the Machining tool, position and orientation of the machining tool, Feed rate of the workpiece and the number of required machining cycles automatically and in dependence of the geometric data.
Insbesondere wenn sich an den Werkstückkanten nur geringfügige Schädigungen in Form von Ausplatzern oder Abplatzern befinden, kann es zur Erzeugung einer ebenen und geradlinig verlaufenden Fase ausreichen, eine nur geringe Fasentiefe einzustellen, die unter Berücksichtigung eines maximal zulässigen Zustellung des Bearbeitungswerkzeugs bereits mit nur einem einzigen Bearbeitungszyklus erreicht werden kann.In particular, if there are only minor damage in the form of Ausplatzern or chipping on the workpiece edges, it can be used to produce a flat and rectilinear Bevel sufficient to set only a small depth of fist, which can be achieved with only a single processing cycle, taking into account a maximum allowable delivery of the machining tool.
Bei pseudoquadratischen oder pseudorechteckigen Grundkörpern oder bei bereits vorgefasten Werkstücken kann durch das exakte Erfassen der Geometrie das Werkstück eine Optimierung der Bearbeitungszyklen, durch Vermeidung nicht oder nicht optimierten materialabtragenden Bearbeitungszyklen, stattfinden. Ein exaktes Erfassen der Geometrie ermöglicht auch ein optimiertes Verbinden der Seitenfläche mit einer Fase unter Berücksichtigung der vorgenannten Optimierungskriterien.at pseudo-squared or pseudo-rectangular primitives or in already pre-chamfered workpieces can by the exact grasp of the geometry the workpiece an optimization the machining cycles, by avoiding not or not optimized material-removing machining cycles, take place. An exact one Capturing the geometry also allows for an optimized Connecting the side surface with a bevel under consideration the aforementioned optimization criteria.
Wahlweise kann auch eine entsprechend geringere Werkzeugzustellung gewählt werden, wobei dann zum Erreichen einer vorgegebenen oder errechneten maximalen Fasentiefe zwei oder mehrere Bearbeitungszyklen nacheinander durchfahren werden müssen. Je nach dem, ob einer oder mehrere der Bearbeitungsparameter beispielsweise durch einen Anwender oder durch vorgegebene Spezifikationen als fix vorgegeben werden, können die übrigen wählbaren Parameter unter Berücksichtigung etwaiger Optimierungskriterien und unter Berücksichtigung der ermittelten geometrischen Daten des Werkstücks bestimmt werden.Optional can also choose a correspondingly lower tool delivery be, then reaching a predetermined or calculated maximum chord length two or more processing cycles in succession must be driven through. Depending on whether one or more of Processing parameters, for example, by a user or by specified specifications can be specified as fixed the remaining selectable parameters under consideration any optimization criteria and taking into account determined the geometric data of the workpiece become.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bestimmung der Bearbeitungsparameter unter Optimierung und/oder Minimierung eines Materialabtrags des Werkstücks und/oder unter Minimierung der Bearbeitungszeit und/oder unter einem Werkzeugverschleiß erfolgt. Es stehen somit mehrere Optimierungskriterien zur Verfügung, die vom Anwender ausgewählt werden können.To A further embodiment provides that the Determination of the processing parameters under optimization and / or Minimization of material removal of the workpiece and / or while minimizing the processing time and / or under a tool wear. There are thus several optimization criteria available, which can be selected by the user.
Es können auch mehrere dieser Optimierungskriterien miteinander kombiniert werden. So ist zum Beispiel denkbar, dass das Verfahren sowohl unter Minimierung einer Bearbeitungszeit als auch unter Minimierung eines Werkzeugverschleißes durchgeführt wird. Zusätzlich zu einzelnen Optimierungskriterien können auch einzelne Bearbeitungsparameter durch den Anwender konkret vorgegeben werden.It You can also use several of these optimization criteria be combined. For example, it is conceivable that the procedure both minimizing processing time and minimizing Tool wear is performed. In addition to individual optimization criteria can Individual processing parameters can also be specified by the user.
So ist beispielsweise denkbar, eine maximale Bearbeitungszeit und eine gewünschte Fasentiefe vorzugeben. Die übrigen Parameter werden dann unter Berücksichtigung der geometrischen Daten des Werkstücks sowie unter Berücksichtigung der übrigen Optimierungskriterien ausgewählt. Es ist weiterhin auch möglich, das Verfahren gemäß unterschiedlich gewichteter Optimierungskriterien durchzuführen.So is conceivable, for example, a maximum processing time and a specify the desired fiber depth. The remaining Parameters are then taking into account the geometric Data of the workpiece and considering of the other optimization criteria. It is also possible, the process according to different to carry out weighted optimization criteria.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fasentiefe und/oder die Fasenbreite des Werkstücks in Abhängigkeit der ermittelten Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks, insbesondere in Abhängigkeit der Tiefe von Abplatzungen oder Ausplatzern bzw. der Tiefe von Oberflächenschädigungen des Werkstücks erfolgt. Hierbei wird die Fasentiefe entsprechend der tiefsten ermittelten Oberflächen- bzw. Kantenschädigung des Werkstücks eingestellt, sodass nach dem Bearbeitungs- bzw. Schleifprozess eine geradlinige und ebene Fase am Werkstück erzeugt wird.To a further embodiment of the invention is provided that the chord and / or chamfer width of the workpiece depending on the determined surface condition of the Workpiece, in particular depending on the depth from flaking or thawing or the depth of surface damage of the workpiece. In this case, the depth of the fissure is corresponding the lowest determined surface or edge damage adjusted so that after processing or grinding process a rectilinear and flat bevel on the workpiece is produced.
Weiterhin ist vorgesehen, dass das Werkstück vor und/oder nach der sensorischen Erfassung der geometrischen Daten an einer Bearbeitungsvorrichtung fixiert, zentriert und/oder ausgerichtet wird. Ein rein mechanisches Fixieren, Zentrieren oder Ausrichten des Werkstücks kann auch bereits beim Beschicken der Bearbeitungsvorrichtung mit dem Werkstück erfolgen. Die sensorische Erfassung der geometrischen Daten und deren Auswertung kann dann zur Positions- und Lagekontrolle des Werkstücks innerhalb der Bearbeitungsvorrichtung dienen.Farther is provided that the workpiece before and / or after the sensory acquisition of geometric data on a processing device fixed, centered and / or aligned. A purely mechanical Fixing, centering or aligning the workpiece can even when loading the processing device with the Workpiece done. The sensory detection of geometric Data and their evaluation can then be used for position and position control serve the workpiece within the processing device.
Sollte die Ermittlung der geometrischen Daten ergeben, dass ein Werkstück nicht wie vorgesehen in der Vorrichtung platziert ist, so kann es anschließend präzise fixiert, positioniert, zentriert und/oder ausgerichtet werden. Eine derartige Positionierung oder Ausrichtung des Werkstücks erfolgt vorzugsweise ebenfalls selbsttätig mit Hilfe einer entsprechenden Steuerung in Kombination mit ansteuerbaren und justierbaren Halte- und Befestigungsmitteln für das Werkstück.Should the determination of geometric data reveal that a workpiece it may not be placed in the device as intended then precisely fixed, positioned, centered and / or be aligned. Such positioning or alignment The workpiece is preferably also automatically with the help of an appropriate control in combination with controllable and adjustable holding and fastening means for the Workpiece.
Nach der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass zur Qualitäts- und/oder Werkzeugverschleißkontrolle während und/oder nach einem Bearbeitungszyklus eine weitere sensorische Erfassung der geometrischen Daten des Werkstücks erfolgt. Diese zweite berührungslose Erfassung geometrischer Daten nach einem erfolgten Bearbeitungszyklus kann Aufschluss darüber geben, ob die gewünschte Bearbeitung des Werkstücks tatsächlich mit einer geforderten Präzision erfolgt ist.To The invention further provides that for the quality and / or tool wear control during and / or after one processing cycle another sensory detection the geometrical data of the workpiece takes place. This second Contactless acquisition of geometric data after a completed processing cycle can provide information whether the desired machining of the workpiece actually is done with a required precision.
Zudem können anhand dieser wiederholt ermittelten geometrischen Daten Rückschlüsse auf den Verschleiß des Bearbeitungswerkzeuges gezogen werden.moreover can use these repeatedly determined geometric Data conclusions on the wear of the Machining tool to be pulled.
So können sich an einen ersten erfolgten Bearbeitungszyklus weitere Bearbeitungszyklen anschließen, bis ein vorgegebenes Endmaß oder eine vorgegebene Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks erreicht ist. Zwischen den einzelnen Bearbeitungszyklen können auch die Bearbeitungswerkzeuge ausgetauscht oder umkonfiguriert werden. So können aufeinander folgende Bearbeitungszyklen etwa unter Einsatz unterschiedlich gekörnter Schleifscheiben zum Vor- oder Nachschleifen einer Oberfläche oder einer Kante Verwendung finden.Thus, further processing cycles can follow a first completed processing cycle until a predetermined final dimension or a given surface finish of the workpiece has been reached. Between the individual machining cycles and the editing tools can be replaced or reconfigured. So can successive processing cycles For example, using differently grained grinding wheels for pre- or regrinding a surface or an edge use find.
Alternativ oder ergänzend ist vorgesehen, mehrere unterschiedlich konfigurierte Bearbeitungswerkzeuge in Vorschubrichtung hintereinander vorzusehen, sodass in einem einzigen Bearbeitungszyklus an jeder zu bearbeitenden Werkstückfläche oder -kante mehrere Bearbeitungsprozesse gleichzeitig durchgeführt werden können. So kann beispielsweise vorgesehen werden, dass entlang der Vorschubrichtung zunächst eine grobkörnige Schleifspindel gefolgt von einer feinkörnigen Schleifspindel zur Nachbearbeitung angeordnet ist.alternative or in addition is provided, several different configured processing tools in the feed direction one behind the other so that in a single machining cycle at each to be machined workpiece surface or edge more Machining processes can be performed simultaneously. For example, it may be provided that along the feed direction first followed by a coarse grinding spindle from a fine-grained grinding spindle for post-processing is arranged.
Weiterhin ist es denkbar, dass auch nach einem oder mehreren Schleif- oder Bearbeitungsvorgängen noch Aus- oder Abplatzer einer bestimmten Tiefe am Werkstück vorhanden sind. Deren Lage und Geometrie kann mittels der sensorischen, vorzugsweise optischen Erfassung genau bestimmt werden. Wenn ein solcher Ausplatzer gar die vorgesehene Fasentiefe überschreitet, kann nach der Erfindung insbesondere vorgesehen werden, die ermittelten Parameter an eine übergeordnete Steuerung zu übermitteln, sodass, gegebenenfalls unter Kontrolle eines Anwenders oder gar selbsttätig in einem nachfolgenden Bearbeitungszyklus dieser Ausplatzer mittels eines gesonderten Trennverfahrens aus dem Werkstück herausgeschnitten wird.Farther It is conceivable that even after one or more grinding or Machining operations still chipping or chipping a certain depth are present on the workpiece. Their location and geometry can by means of the sensory, preferably optical detection exactly be determined. If such a breaker even exceeds the intended Fasentiefe, can be provided according to the invention in particular, the parameters determined to transmit to a higher-level control, so that, if necessary under the control of a user or even automatically in a subsequent processing cycle this Ausplatzer by means of a separate separation process from the workpiece is cut out.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem Bearbeitungszyklus zwei oder mehrere diametral gegenüberliegende oder in Umfangsrichtung des Werkstücks benachbarte Längskanten oder Längsseiten gleichzeitig bearbeitet werden. Auf diese Art und Weise kann die Bearbeitungszeit für ein Werkstück um einen Faktor gegenüber solchen Bearbeitungsverfahren gesenkt werden, bei welchem lediglich eine Längskante oder Längsseite vom Bearbeitungswerkzeug bearbeitet wird.To a further advantageous embodiment of the invention It is envisaged that in a machining cycle two or more diametrically opposite or in the circumferential direction of the workpiece adjacent longitudinal edges or longitudinal sides at the same time to be edited. In this way, the processing time for a workpiece by a factor Such processing methods are reduced, in which only a longitudinal edge or longitudinal side of the machining tool is processed.
Zur vollständigen Bearbeitung des Werkstücks ist nach Bearbeitung einer oder mehrerer Kanten oder Seitenflächen ein Drehen des Werkstücks um seine Längsachse vorgesehen, sodass weitere noch zu bearbeitende Kanten, Fasen oder Flächen des Werkstücks bis zur vollständigen Bearbeitung sämtlicher Längskanten bearbeitet werden können. Das Drehen des Werkstücks erfolgt vorzugsweise ebenfalls automatisiert mit Hilfe der Bearbeitungsvorrichtung oder einem separaten Handlings- oder Automatisierungssystem, z. B. mittels eines Industrieroboters.to complete machining of the workpiece is after Machining one or more edges or side surfaces a rotation of the workpiece about its longitudinal axis provided, so that more still to be processed edges, chamfers or Surfaces of the workpiece to complete Machining of all longitudinal edges edited can be. The turning of the workpiece takes place preferably also automated by means of the processing device or a separate handling or automation system, e.g. B. by means of an industrial robot.
Von Vorteil ist weiterhin, dass während eines Bearbeitungszyklus das Bearbeitungswerkzeug in Abhängigkeit der ermittelten Geometrie und/oder der ermittelten Ausrichtung des Werkstücks nachgeführt werden kann. Auf diese Art und Weise können nicht nur Kanten und Fasen von Werkstücken mit einem in Längsrichtung konstanten Querschnitt bearbeitet werden, sondern es wird hierdurch vor allem auch ermöglicht, schräg zur Vorschubrichtung verlaufende Kanten oder Fasen präzise zu bearbeiten, insbesondere zu schleifen. Es besteht dadurch insbesondere die Möglichkeit ein gleichmäßiges Fasenmaß auch bei ungleichmäßigem Kantenverlauf zu erzeugen.From Another advantage is that during a processing cycle the machining tool depending on the determined Geometry and / or the determined orientation of the workpiece can be tracked. In this way you can not just edges and chamfers of workpieces with a longitudinal direction constant cross section are processed, but it is thereby above all also allows obliquely to the feed direction running edges or chamfers to work precisely, in particular to grind. There is thus the possibility in particular a uniform chamfer even with uneven Create edge course.
Weiterhin ermöglicht ein während des Bearbeitungszyklus vorgesehenes Nachführen des Bearbeitungswerkzeuges, dass selbst an solchen Werkstücken mit welligem Profil oder einer welligen bzw. ungleichmäßig verlaufenden Kante eine wohl definierte und über die Länge des Werkstücks konstante Fase erzeugt werden kann. Insoweit wird in Abhängigkeit eines ermittelten Höhenprofils einer Werkstückkante die Zustellung des Bearbeitungswerkzeuges nachgeführt, sodass eine gleich bleibend tiefe bzw. gleich bleibend breite Fase geschliffen werden kann.Farther allows one during the machining cycle intended tracking of the machining tool that even on such workpieces with wavy profile or a wavy or uneven running Edge a well-defined and over the length the workpiece constant chamfer can be generated. in this respect becomes dependent on a determined height profile a workpiece edge, the delivery of the machining tool tracked down, so that a consistently low or equal lasting wide bevel can be ground.
Die Nachführung des Bearbeitungswerkzeuges ist demnach so ausgelegt, dass selbst an ungleichmäßig verlaufenden Werkstückprofilen ein konstanter Materialabtrag erfolgt.The Tracking of the machining tool is thus designed that even at irregularly running workpiece profiles a constant material removal takes place.
Des Weiteren kann mittels des Nachführens des Bearbeitungswerkzeuges während des Bearbeitungszyklus auch eine etwaige Schieflage oder schräge Ausrichtung eines im Wesentlichen geradlinig verlaufenden Werkstückes innerhalb der Bearbeitungsvorrichtung kompensiert werden. Zudem können auch Werkstücke mit schräg zur Vorschubrichtung verlaufenden Kanten oder Fasen bearbeitet werden. Dies ist insbesondere bei kleinen Fasen im Hinblick auf das Entfernen von allen Aus- und Abplatzungen in Verbindung mit einem äußerst geringen Materialabtrag von Vorteil.Of Further, by means of the tracking of the machining tool during the processing cycle also a possible imbalance or oblique orientation of a substantially rectilinear extending workpiece within the processing device be compensated. In addition, also workpieces with obliquely to the feed direction extending edges or Chamfers are processed. This is especially true for small bevels with regard to removing all chipping and flaking in Connection with a very low material removal advantageous.
Weiterhin ist vorgesehen, dass eine in das Bearbeitungswerkzeug und eine Werkstückvorschub aufweisende Bearbeitungsvorrichtung selbsttätig mit Werkstücken beschickt wird und/oder bearbeitete Werkstücke selbsttätig entnommen werden. Der gesamte Schleifprozess inklusive Beschickung und Entnahme von Werkstücken kann demnach vollautomatisiert ausgeführt werden.Farther is provided that in the machining tool and a workpiece feed having Machining device automatically loaded with workpieces is and / or processed workpieces automatically be removed. The entire grinding process including loading and removal of workpieces can therefore fully automated be executed.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung betrifft das sensorische Erfassen geometrischer Daten des Werkstücks lediglich eine oder mehrere Seitenflächen, Kanten oder Fasen des Werkstücks, welche hiernach einem Bearbeitungszyklus unter Berücksichtigung der ermittelten kanten- oder seitenspezifischen geometrischen Daten durchgeführt wird. Danach erfolgt eine Drehung des Werkstücks um seine Längsachse, sodass weitere, bisher unbearbeitete Längskanten oder Seitenflächen sensorisch erfasst und klassifiziert werden können. Daran schließt sich ein weiterer kanten-, fasen- oder seitenflächenspezifischer Bearbeitungszyklus an. Das gesamte Werkstück kann auf diese Art und Weise sukzessive bearbeitet werden, wobei ein oder mehrere Kanten des Werkstücks zunächst vermessen und der erfolgten Vermessung entsprechend bearbeitet werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the sensory detection of geometric data of the workpiece relates only to one or more side surfaces, edges or chamfers of the workpiece, which hereafter a processing cycle is carried out taking into account the determined edge or page specific geometric data. Thereafter, a rotation of the workpiece about its longitudinal axis, so that other, previously unprocessed longitudinal edges or side surfaces can be sensory recorded and classified. This is followed by another edge, bevel or side surface specific machining cycle. The entire workpiece can be processed successively in this manner, wherein one or more edges of the workpiece are first measured and the measurement done accordingly.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass in einem oder in mehreren sukzessive stattfindenden sensorischen Erfassungszyklen zunächst sämtliche Kanten und/oder Fasen des Werkstücks sensorisch erfasst und analysiert werden. Die zu bestimmenden Bearbeitungsparameter können demnach entweder einzeln für jede zu bearbeitende Kante, oder aber unter Berücksichtigung der geometrischen Daten sämtlicher Längskanten des Werkstücks bestimmt werden.alternative For this purpose it can be provided that in one or more successive first takes place all sensory acquisition cycles and / or chamfers of the workpiece sensory recorded and analyzed become. The processing parameters to be determined can therefore either individually for each edge to be processed, or taking into account the geometric data all longitudinal edges of the workpiece be determined.
Vorrichtungsmäßig ist nach der Erfindung eine Vorrichtung zum Schleifen von Fasen und/oder Kanten eines Werkstücks säulen-, stab- oder barrenartiger Grundgeometrie vorgesehen, wobei die Vorrichtung mit zumindest einem wenigstens in der Ebene senkrecht zu einer Vorschubrichtung des Werkstücks positionierbaren Bearbeitungswerkzeugs ausgestattet ist. Zudem weist die Bearbeitungsvorrichtung zumindest eine Sensoreinheit zur Erfassung geometrischer Daten des Werkstückes auf.the apparatus, is according to the invention, a device for grinding bevels and / or edges of a workpiece column, rod or ingot-like basic geometry provided, wherein the device with at least one at least in the plane perpendicular to a feed direction equipped with the workpiece positionable machining tool is. In addition, the processing device has at least one sensor unit for detecting geometric data of the workpiece.
Des Weiteren ist eine Steuereinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, selbsttätig und in Abhängigkeit der erfassten geometrischen Daten Bearbeitungsparameter für die Werkstückbearbeitung zu bestimmen und hiernach das Bearbeitungswerkzeug und einen Bearbeitungszyklus zu steuern.Of Furthermore, a control unit is provided, which is designed to is, automatically and depending on the detected Geometric data Machining parameters for workpiece machining and thereafter the machining tool and a machining cycle to control.
Nach einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zumindest eine Sensoreinheit zum berührungslosen Bestimmen der geometrischen Daten des Werkstücks, insbesondere mittels elektromagnetischer Strahlung, ausgebildet ist.To A first embodiment provides that the at least a sensor unit for non-contact determination of the geometric data of the workpiece, in particular by means of electromagnetic Radiation, is formed.
Des Weiteren ist die Sensoreinheit zur Ermittlung der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks, insbesondere der Werkstückkanten und/oder der Werkstückfasen ausgebildet. Die Sensoreinheit weist hierfür zumindest eine elektromagnetische Strahlungsquelle und einen entsprechenden ortsauflösenden Detektor auf. Strahlungsquelle und Detektor können hierbei sowohl in einem gemeinsamen Gehäuse als auch in räumlich voneinander beabstandeten Modulen untergebracht sein.Of Further is the sensor unit for determining the surface condition of the workpiece, in particular the workpiece edges and / or the Werkstückfasen formed. The sensor unit has for this purpose at least one electromagnetic radiation source and a corresponding spatially resolving detector. Radiation source and detector can be used both in a common housing as well as in spatial be housed spaced apart modules.
Die Ermittlung geometrischer Daten erfolgt in Reflexionsgeometrie, d. h. die von der Strahlungsquelle ausgesendeten Strahlen, insbesondere Lichtstrahlen, werden vom Werkstück reflektiert. Der Detektor ist schließlich zur ortsaufgelösten Detektion von am Werkstück reflektierter Strahlung ausgebildet. Die Erfassung der geometrischen Daten erfolgt nach einem Rasterprinzip oder einem Scannverfahren, somit mittels einer Relativbewegung zwischen Sensoreinheit und Werkstück. Diese Relativbewegung folgt der Vorschubrichtung, die auch für die Bearbeitung des Werkstücks vorgesehen ist.The Determination of geometric data takes place in reflection geometry, d. H. the rays emitted by the radiation source, in particular Light rays are reflected by the workpiece. The detector is finally the spatially resolved detection of formed on the workpiece reflected radiation. The capture The geometric data is based on a raster principle or a Scanning method, thus by means of a relative movement between the sensor unit and workpiece. This relative movement follows the feed direction, which also provided for the machining of the workpiece is.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zum gleichzeitigen Bearbeiten zumindest zweier diametral gegenüberliegender oder zumindest zweier in Umfangsrichtung benachbarter Kanten und/oder Fasen des Werkstücks zumindest zwei Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen. Diese können synchron, aber auch vollkommen unabhängig voneinander angesteuert und betätigt werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass jedes Bearbeitungswerkzeug gemäß der geometrischen Beschaffenheit der jeweils zu bearbeitenden Kante oder Fase individuell eingestellt wird. Ebenso ist es möglich, dass eine Fläche gar nicht geschliffen wird.To Another embodiment of the invention are for simultaneous Edit at least two diametrically opposite or at least two circumferentially adjacent edges and / or Chamfer of the workpiece at least two processing tools intended. These can be synchronous, but also perfect independently controlled and operated become. For example, it can be provided that each machining tool according to the geometric nature of each to be machined edge or chamfer is set individually. As well It is possible that a surface is not honed at all becomes.
Von Vorteil ist weiterhin, dass jedem Bearbeitungswerkzeug eine Sensoreinheit zugeordnet ist. Hierbei kann in unmittelbarer Umgebung des Bearbeitungswerkzeugs jeweils eine Sensoreinheit an der Vorrichtung angeordnet sein. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn an gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks jeweils ein Bearbeitungswerkzeug, wie etwa eine Schleifspindel vorgesehen ist.From Another advantage is that each machining tool has a sensor unit assigned. This may be in the immediate vicinity of the machining tool in each case a sensor unit may be arranged on the device. This is particularly advantageous if on opposite Sides of the workpiece each a machining tool, such as a grinding spindle is provided.
Nach einem weiteren Aspekt weist die Bearbeitungsvorrichtung einen Kollisionsschutz für das Bearbeitungswerkzeug auf. Ein solcher Kollisionsschutz kann mit Hilfe der Steuereinheit zur Verfügung gestellt werden, indem die ermittelten Positionsdaten des Werkstücks mit bekannten Positionen des Bearbeitungswerkzeugs verglichen werden. Wird in einem bestimmten Betriebsmodus der Vorrichtung ein vorgegebener minimaler Abstand zwischen Werkstück und Bearbeitungswerkzeug erreicht, so können mit Hilfe der Steuereinheit entsprechende Gegenmaßnahmen, wie etwa ein Anhalten des Werkstückvorschubs eingeleitet werden.To In another aspect, the processing device has collision protection for the editing tool. Such collision protection can be provided with the help of the control unit be determined by the determined position data of the workpiece be compared with known positions of the machining tool. Will in a certain operating mode of the device a predetermined minimum distance between workpiece and machining tool achieved, so with the help of the control unit corresponding Countermeasures, such as stopping the workpiece feed be initiated.
Ausführungsbeispieleembodiments
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden sämtliche beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von den Patentansprüchen und deren Rückbezügen. Es zeigen:Further Objectives, advantages, features and advantageous applications The present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings. there form all described and / or illustrated Features alone or in any meaningful combination the subject of the present invention, also independently from the claims and their remittances. Show it:
In
der perspektivischen Darstellung gemäß
Die
beiden übrigen Werkstückkanten
In
unmittelbarer Nähe zu den Messsystemen
Etwa
in gleicher Höhe wie die sensorischen Messsysteme
In
den
Jede
der Schleifspindeln
Zur
Höhenverstellung der Schleifspindeln ist eine Verstelleinrichtung
Die
elektrische Versorgung der Vorrichtung erfolgt über einen
Schaltschrank
In
Die
mit gestrichelten Linien ansatzweise illustrierten optischen Strahlen
Ziel
der Bearbeitung ist neben weiteren Anforderungen beispielsweise
die Schaffung geradlinig und eben verlaufender Seitenflächen
sowie Werkstückkanten bzw. Werkstückfasen. Hierzu
wird anhand der minimalen Ausdehnung jedes der Werkstücke
Ziel ist primär die Erzeugung von gleichmäßigen Fasen und einer ebenen Oberfläche über die gesamte Werkstücklänge unter Berücksichtigung von Optimierungskriterien. Dies wird durch ein Nachführen des Werkzeuges erreicht.aim is primarily the generation of uniform Chamfers and a flat surface over the entire Workpiece length under consideration of optimization criteria. This is done by tracking reached the tool.
Sobald
das quaderförmige Fertigmaß der Säule
unter Berücksichtigung der ursprünglichen geometrischen
Abmessungen
In
Das
gesamte Werkstück
Die
beiden Schleifspindeln
Bei
Anwendung des Lichtschnittverfahrens ist ein streifenförmiger
Lichtstrahl, beispielsweise ein Laserstrahl vorgesehen, dessen Lichtstrahl
an der Kante
In
Sollte
die Oberflächenbeschaffenheit der Kantenkontur
In
Die
zentrale Steuereinheit
Die
gesamte Steuerung
Die
Steuerung
In
Die
Erfassung der Oberfläche und deren Verlauf erfolgt hierbei
nach dem Lichtschnittverfahren. Mittels des linienförmigen
Licht- oder Laserstrahls
Die
vom Werkstück
Durch Aneinanderreihung vieler dieser Profile, wie man sie durch ein Raster- oder Scannverfahren bekommt erhält man ein dreidimensionales Abbild der kompletten Kontur des Objektes. Das Verfahren ist sehr schnell und damit gut geeignet zur Erfassung bewegter Teile mit hoher Geschwindigkeit.By Stringing together many of these profiles, as you can see them through a grid or scanning method gets you a three-dimensional Image of the complete contour of the object. The procedure is very fast and thus well suited for detecting moving parts high speed.
Auf
jeden Fall sind mit diesem Verfahren die Werkstückkanten
Alternativ kann auch ein vereinfachtes auf Triangulatuon basierendes Verfahren implementiert werden. Hierbei wird das diffus reflektierte Licht über ein Objektiv auf einen Positionssensor (PSD) bzw. auf eine CCD-Zelle abgebildet. Für die Messung ist nur das diffus reflektierende Licht entscheidend. Das auf Triangulation basierende Verfahren kann insbesondere zur groben Positionsbestimmung und Festlegen der Fläche benutzt werden.alternative may also have a simplified process based on triangulatuon be implemented. Here, the diffusely reflected light on a Lens on a position sensor (PSD) or on a CCD cell displayed. For the measurement is only the diffuse reflecting Light crucial. The triangulation-based method can in particular for coarse positioning and setting the area to be used.
In
Damit in eine solch wellige Werkstückkante eine wohldefinierte Fase mit konstanter Fasenbreite bzw. -tiefe geschliffen werden kann ist eine Nachführen des Bearbeitungswerkzeuges während des Schleifzyklus unabdingbar. Das Messsystem muss hierbei nicht nur die absoluten Profilmaße sondern insbesondere den Verlauf der Werkstückkontur oder -kante unter Berücksichtigung eines lokalen werkstückbezogenen Koordinatensystems bestimmen. Nur so kann eine über die Vorschubrichtung gleichförmige Werkstückkante erzeugt werden.In order to in such a wavy workpiece edge a well-defined Bevel with constant chamfer width or depth can be ground is a tracking of the editing tool during The grinding cycle is indispensable. The measuring system does not have to be only the absolute profile dimensions but especially the course the workpiece contour or edge under consideration of a local workpiece coordinate system. Just so can a uniform over the feed direction Workpiece edge are generated.
- 11
- Werkstückworkpiece
- 1'1'
- Bearbeitetes Werkstückwrought workpiece
- 1''1''
- Zweifach bearbeitetes Werkstückdual machined workpiece
- 44
- BedienfeldControl panel
- 55
- Höhenverstellungheight adjustment
- 66
- Absaugungsuction
- 77
- SchleifspindelantriebGrinding spindle drive
- 88th
- KugelgewindetriebBall Screw
- 99
- Vorschubantriebfeed drive
- 1010
- Werkstückworkpiece
- 10'10 '
- Bearbeitetes Werkstückwrought workpiece
- 1111
- NivellierschuheLevelers
- 1212
- Tischtable
- 1313
- MaschinengrundgestellMachine base frame
- 1515
- Schleifspindelgrinding spindle
- 2020
- WerkstückauflageWorkpiece support
- 2424
- Schaltschrankswitch cabinet
- 2323
- EnergieführungskettePower supply chain
- 2525
- Zustellungsantriebdelivery drive
- 3030
- Spannvorrichtungjig
- 3131
- Messsystemmeasuring system
- 31'31 '
- Messsystem rechtsmeasuring system right
- 31''31 ''
- Messsystem linksmeasuring system Left
- 3232
- Höhenverstellungheight adjustment
- 3333
- SeitenverstellungLateral adjustment
- 3636
- Spannarmclamping arm
- 3838
- Fester SpannbackenFester jaws
- 3939
- Beweglicher Spannbackenportable jaws
- 4040
- Vorschubrichtungfeed direction
- 4141
- Lichtstrahlbeam of light
- 4343
- Kante/FaseEdge / bevel
- 4444
- Kante/FaseEdge / bevel
- 4545
- Schleifscheibegrinding wheel
- 4646
- AusplatzerAusplatzer
- 4747
- AusplatzerAusplatzer
- 4848
- Fasenbreitechamfer width
- 4949
- FasenkonturFasenkontur
- 5050
- Trocknungsdüsedrying nozzle
- 5151
- Kantenkonturedge contour
- 5252
- Höhenprofilheight profile
- 6060
- WerkstückauflageWorkpiece support
- 6161
- Spanneinrichtungtensioning device
- 6262
- Anschlagattack
- 6363
- Kanteedge
- 7070
- Signalwandlersignal converter
- 7272
- Steuereinheitcontrol unit
- 7373
- Steuerungcontrol
- 7474
- ProduktionsverwaltungssystemProduction management system
- 9090
- pseudoquadratisches Werkstückpseudo square workpiece
- 91'91 '
- Seitenflächeside surface
- 91''91 ''
- Seitenflächeside surface
- 92'92 '
- SeitenflächenendeSide face end
- 92''92 ''
- SeitenflächenendeSide face end
- 9393
- Flächearea
- 9494
- Schnittpunktintersection
- 9595
- höchster Punkthighest Point
- 100100
- WerkstückgrundflächeWorkpiece footprint
- 101101
- Quaderabmessungcuboid dimensions
- 102102
- Endabmessungfinal dimension
- 103103
- Schleifzugabe längsgrinding allowance along
- 104104
- Schleifzugabe quergrinding allowance crosswise
- 105105
- WerkstückflächeWorkpiece surface
- 110110
- WerkstückgrundflächeWorkpiece footprint
- 111111
- Quaderabmessungcuboid dimensions
- 112112
- Endabmessungfinal dimension
- 113113
- Schleifzugabe längsgrinding allowance along
- 114114
- Schleifzugabe quergrinding allowance crosswise
- 115115
- WerkstückflächeWorkpiece surface
- 120120
- Außenabmessungexternal dimension
- 121121
- Außenabmessungexternal dimension
- 122122
- Abweichung vom Soll-Maßdeviation from the target dimension
- 123123
- Abweichung vom Soll-Maßdeviation from the target dimension
- 124124
- Soll-MaßTarget level
- 126126
- Kanteedge
- 128128
- AusplatzerAusplatzer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 20102438 U1 [0011] - DE 20102438 U1 [0011]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20130719 |