ES2212430T3 - Maquina herramienta con control/vigilancia automatico del proceso. - Google Patents

Abstract

Se presenta una máquina herramienta con control/seguimiento automático de su funcionamiento que tiene un dispositivo de medición de las piezas de trabajo conectado a un controlador, que corrige la salida a un dispositivo de control para el dispositivo de trabajo, de forma concordante. La máquina herramienta tiene un elemento de trabajo (8) con al menos un dispositivo de trabajo (11, 12) y un dispositivo de control con el cual pueden situarse el dispositivo de trabajo y/o la pieza de trabajo. Un controlador (15) impulsa el dispositivo de control para producir una forma predefinida. La pieza de trabajo se mide mediante un dispositivo de medición (17) conectado al controlador, que corrige la salida al dispositivo de control de forma concordante. También se incluye una reivindicación independiente para un procedimiento de procesamiento, preferiblemente esmerilado, de piezas de trabajo, especialmente herramientas cortantes.

Description

Máquina herramienta con control/vigilancia automático del proceso.

El invento se refiere a un dispositivo así como a un procedimiento para mecanizar con arranque de virutas, preferiblemente rectificar, objetos de trabajo.

Las máquinas herramientas rectificadoras están provistas a menudo con un cargador de herramientas que permite un proceso de fabricación totalmente automático durante largo tiempo sin la intervención de un operario. Las herramientas aportadas por el cargador a la máquina herramienta rectificadora son afiladas por la máquina rectificadora a valores precisos prefijados. Se trata especialmente de la geometría de las aristas de corte, es decir, la precisión de la rectificación de las aristas de corte y de las superficies de la herramienta que se unen a las aristas de corte (superficies libres, superficies de viruta).

Por el documento DE 4242906 C2 es conocida una máquina rectificadora de este tipo controlada numéricamente para rectificar preferentemente piezas de taller metálicas, especialmente herramientas. Esta máquina rectificadora presenta un cabezal de rectificado móvil lineal y giratorio en la dirección de varios ejes con un dispositivo de ajuste asociado y un alojamiento para la pieza de trabajo que está apoyado móvil igualmente en la dirección de uno o varios ejes. Un dispositivo de control guía el accionamiento del dispositivo de ajuste permitiendo de esta manera el rectificado de la pieza de trabajo (herramientas de arranque de virutas), como por ejemplo brocas, fresadoras o similares, de acuerdo con un programa predeterminado, es decir según datos previos.

Con el avance de las exigencias de calidad se prescriben tolerancias cada vez más estrechas para las herramientas. Para una calidad de fabricación constante es por tanto necesario compensar exactamente la influencia de magnitudes perturbadoras como por ejemplo modificaciones de la temperatura, desgaste del disco de rectificado e inexactitudes de la mecánica. Con ello se puede interrumpir el proceso de fabricación en curso para controlar la calidad de las herramientas mediante medios de medida externos. En el caso de que el desgaste sea avanzado la máquina rectificadora debe ser reajustada para nuevamente producir en el centro del rango de tolerancias. Las interrupciones en la producción y los reajustes manuales impiden o interrumpen un servicio totalmente automático.

Por cada uno de los documentos US-A-469 30 38, DE-A-2211590, DE-A-3610160 y DE-A-3521710 son conocidos dispositivos y procedimientos para tornear exteriormente piezas de trabajo en los que un disco de rectificado está en contacto permanente con la pieza de trabajo cilíndrica. Además existen palpadores de medida u otros sensores que durante el proceso de rectificado están en permanente contacto de medida con la pieza de trabajo. De esta manera los dispositivos ya conocidos permiten un control de fabricación continuo y una determinación del diámetro de la pieza de trabajo durante el proceso de rectificado. Ciertamente no se pueden descartar repercusiones del proceso de rectificado sobre el resultado de la medida.

Por el documento EP-A-0803323 se conoce además el realizar, durante el torneado exterior de piezas de trabajo, la medida solamente una vez en cada revolución de la pieza de trabajo, pero siempre sin embargo durante el proceso de rectificado. También aquí no se puede excluir una repercusión del proceso de rectificado sobre la medida.

Partiendo de todo esto es misión del invento crear una máquina rectificadora y un proceso de rectificado con el que sea posible un servicio sin interrupciones. Esta misión será resuelta con un dispositivo según la reivindicación 1 o un procedimiento según la reivindicación 11.

En la máquina rectificadora u otra máquina de mecanización está integrado un sensor en forma de un dispositivo de medida que simplifica considerablemente la vigilancia del proceso. Con el dispositivo de medida se pueden captar algunos, incluso todos los valores relevantes para la calidad. La herramienta puede ser controlada durante y después del proceso de trabajo (proceso de rectificado). A menudo puede con ello prescindirse del control final de la herramienta porque el sensor ya ha detectado los valores relevantes para la calidad.

Sobre la base del dispositivo de medida que forma una parte de la máquina rectificadora se pueden controlar posteriormente los parámetros de rectificado lo que lleva a una alta y constante calidad de fabricación y a una reducción de las partes de desecho. La fabricación puede ser con ello claramente más eficiente y en su caso se puede prescindir de un control manual por un operario.

El dispositivo de medida es utilizado preferentemente de forma intermitente. Esto significa que el proceso de mecanización y el proceso de medida discurren separados en el tiempo. Durante la medida no se trabaja (rectifica), sobre la herramienta. Los datos proporcionados por la medida pueden entonces servir para modificar o corregir los datos sobre los cuales el programa de rectificado ajusta el dispositivo de mecanización o su medio de regulación o sobre la base de los datos obtenidos durante la medida se puede preparar un paquete de datos correctores que son acoplados por el programa de rectificado con los datos predeterminados para los parámetros de rectificado. El paquete de datos correctores puede ser una tabla con valores de offset y factores proporcionales que se aplican sobre los datos de rectificado o se enlazan con ellos.

El dispositivo de mecanización puede presentar tanto uno como también varios cabezales de rectificado cada uno con uno o varios discos de rectificado. Preferentemente el cabezal de rectificado es regulable y/o giratorio en varias direcciones con lo que se pueden mecanizar geometrías de herramientas relativamente complicadas.

También un dispositivo de regulación puede posicionar una pieza de trabajo para poder mecanizar un número de piezas de trabajo lo más grande posible. El dispositivo de ajuste está igualmente de forma preferente bajo el control del dispositivo central de control con lo que los datos o el programa para mover la pieza de trabajo e igualmente la corrección pueden estar subordinadas a la base de los datos proporcionados por el dispositivo de medida.

El dispositivo de medida está concebido preferentemente como un dispositivo de medida óptico sin contacto. Esto permite una rápida captación de grandes geometrías o geometrías parciales así como una alta productividad. El dispositivo de medida está soportado por una unidad de posición que permite un movimiento del dispositivo de medida. De esta forma el dispositivo de medida puede ser extraído durante la mecanización (rectificado) de la pieza de trabajo (herramienta de arranque de virutas) de la zona de mecanización de manera que el cabezal de rectificado y/ u otra herramienta de mecanizado pueden ser colocados sobre la pieza de trabajo sin impedimentos. Para llevar a cabo la medida el dispositivo de medida es llevado sobre la pieza de trabajo. Aquí puede recorrerla por encima en varias posiciones de medida. Por ejemplo el dispositivo de medida puede ser girado respecto de un eje longitudinal o un eje de giro de la herramienta de arranque de virutas prevista como pieza de trabajo alrededor de un eje fijo que forma un ángulo recto respecto de esos ejes. Con ello el dispositivo de medida con su eje de medida puede ser posicionado tanto radial como también axial respecto a la herramienta de arranque de virutas. Con ello es posible tanto la detección sobre aristas de corte situadas laterales esencialmente axiales como también la detección de las caras frontales con aristas de corte situadas radialmente. Para el posicionado del dispositivo de medida respecto de la pieza de trabajo se pueden utilizar especialmente los ejes del portaherramientas. Esto permite la medida de todas las caras de la pieza de trabajo sin un coste adicional para posicionar el dispositivo de medida.

Si el dispositivo de medida está diseñado como un dispositivo de medida óptico puede ser utilizado preferentemente tanto según el principio de luz reflejada o trasluz como también según el principio del destello. Sin embargo para la realización de una medida más exacta de herramientas con bordes agudos se ha acreditado la medición óptica con una cámara CCD, en donde con la iluminación por luz reflejada o iluminación al trasluz se puede captar el contorno exterior y la posición axial de la herramienta. Una iluminación permite la detección de medidas interiores, como el ángulo de arranque o la profundidad del corte de viruta y la determinación exacta de la posición radial. De esta forma se puede sustituir un palpador mecánico. Para permitir una alta intensidad de destello, en una forma constructiva preferente se coloca una unidad de iluminación para la medida por destello, móvil respecto al dispositivo de medida. Si se debe llevar a cabo una medida por destello la unidad de iluminación será llevada por medio de un dispositivo de ajuste a la superficie de la pieza de trabajo para recibir aquí una alta intensidad de luz.

Los datos obtenidos a partir de la medida pueden ser estudiados en especial primeramente para saber si y cuanto se desvía un valor medido del valor prescrito. Un reajuste, solo si se han sobrepasado limites de contacto determinados, lleva a una estabilización del sistema de regulación. Es posible además limitar el reajuste a casos en los que este valor medido se desvía del valor prescrito varias veces consecutivas. Con ello se pueden ignorar desviaciones sobre el valor prescrito de corta duración que también pueden estar causadas por posibles ensuciamientos de la herramienta en el lugar de medida. Las posiciones radiales y axiales obtenidas pueden ser empleadas para el posicionado de la herramienta para el rectificado.

Una última medición decide si se debe repetir un paso de la fabricación o si se puede terminar el proceso de rectificación. En el caso de que con una nueva mecanización no se pueda corregir un defecto la pieza de trabajo será reconocida inmediatamente como desecho. Para la siguiente mecanización el programa de rectificación será reajustado para no producir un nuevo desecho.

Con las medidas realizadas durante el proceso se puede reconocer una tendencia de defectos antas de llegar a la producción de piezas desechadas. Si, por ejemplo, por modificaciones en la temperatura o por desgaste en los discos de rectificar se producen modificaciones en la dimensión estas pueden ser acogidas sin embargo como tolerancias de fabricación. Con ello se hace posible mediante un programa desarrollado por el dispositivo de control llevar a cabo un control de la tendencia que por aproximación a un limite de tolerancia exige un reajuste del parámetro de rectificación.

También es posible el medir cada pieza independientemente al final o adicionalmente durante una o varias interrupciones de un proceso de mecanización. Para ello se pueden aprovechar pausas en el trabajo que de otra forma serian necesarias para el posicionado del cabezal de rectificado. Además también puede ser posible realizar mediciones intermedias sólo en algunas piezas de trabajo sueltas durante la mecanización y medir todas las demás piezas de trabajo solamente al final. Finalmente en condiciones de exigencias de calidad algo menores es posible también realizar solamente mediciones por muestreo.

Otros detalles de forma constructivas ventajosas del invento se desprenden del dibujo, de la descripción correspondiente y de las reivindicaciones subordinadas.

En el dibujo se puede apreciar un ejemplo constructivo del invento. Se muestra:

Fig. 1 una máquina herramienta rectificadora con un dispositivo de control apoyado por ordenador y encadenado con un cargador, en una representación esquemática,

Fig. 2 la máquina herramienta rectificadora acorde con la figura 1, en una vista lateral,

Fig. 3 un dispositivo de medida óptica de la maquina herramienta rectificadora acorde con las figuras 1 y 2 en una representación esquemática en sección,

Fig. 4 el dispositivo de control de la máquina herramienta rectificadora acorde con las figuras 1 y 2 y su colaboración con elementos de manejo y sensores en una representación de bloques esquematizada, y

Fig. 5 el desarrollo del control de la máquina herramienta rectificadora acorde con las figuras 1 y 2, y el dispositivo de control de la figura 4 a modo de un diagrama de flujo esquemático fuertemente simplificado.

Descripción

En la figura 1 se puede apreciar una máquina herramienta rectificadora 1 en representación esquemática en una vista desde delante. Una máquina herramienta rectificadora 1 presenta un bastidor o mesa 2 y una parte superior o marco de máquina 3 unida con la anterior. En la mesa 2 se apoya un porta piezas de trabajo 4 visible también en la figura 2 que presenta un dispositivo de apriete 5 para acoger a la pieza de trabajo. La pieza de trabajo que va a ser mecanizada con la máquina rectificadora 1 es una herramienta de arranque de virutas, por ejemplo, una broca, una aguja espacial o una herramienta similar que se puede mover lineal o giratoriamente. La máquina herramienta rectificadora 1 sirve especialmente para formar la geometría de corte en la pieza de trabajo o para recuperarla.

El porta piezas de trabajo 4 (figura 2) puede moverse preferentemente en dos o tres ejes. Una corredera 6 solo representada simbólicamente permite el desplazamiento de la corredera 6 en una primera dirección X. Adicionalmente al eje X horizontal el porta piezas de trabajo 4 está situado para poder moverse alrededor de un eje vertical C. Par el posicionado exacto sirve un accionamiento articulado, que no puede ser apreciado.

El dispositivo de apriete de la pieza de trabajo 5 está, como se aprecia en la figura 1, apoyado de forma giratoria alrededor de un eje preferentemente paralelo al eje X pudiendo realizar los posicionamientos exactos un correspondiente accionamiento de regulación.

Un cabezal de rectificado 8 regulable está apoyado en el marco superior 3 de máquina ajustable mediante una corredera en cruz a lo largo de un eje vertical Y y un eje horizontal Z, cabezal que presenta por lo menos un, en el presente caso dos o varios discos de rectificado 11, 12 accionados giratoriamente. En caso necesario el cabezal de rectificado 8 puede moverse en otras direcciones. Por ejemplo puede estar apoyado giratoriamente. Para accionar el cabezal de rectificado 8, es decir para ajustarlo en la dirección Y o Z sirven accionamientos de ajuste que no están representados.

El control de todos los accionamientos de ajuste así como el control de un cargador 14 asociado a la máquina rectificadora 1, el cual sirve para llevar las piezas en bruto al dispositivo de apriete 5 y retirar de él las piezas de trabajo mecanizadas terminadas, lo realiza un control computerizado con una pantalla 16 así como con elementos de manejo.

Para realizar las medidas en la herramienta de arranque de virutas W que va a ser mecanizada la máquina herramienta rectificadora 1 está provista con un dispositivo de medida 17 que trabaja sin hacer contacto y que sirve para medir la herramienta de arranque de virutas mecanizada total o parcialmente. El dispositivo de medida 17 está apoyado pudiendo moverse en uno o dos ejes lineales movido por ejemplo neumáticamente, preferiblemente en la dirección Y pero en caso necesario también en otras direcciones. Para esto sirven accionamientos neumáticos 18 que están sometidos igualmente al control del dispositivo de control 15. el dispositivo de medida 17 puede ser llevado a una posición de aparcamiento en la que está alejado de la herramienta de arranque de virutas W y del porta piezas de trabajo 4. Con esto queda extraído del campo de trabajo y no molesta al desarrollo de la mecanización. Para realizar una medida el dispositivo de medida 17 puede ser llevado a una posición de medida en la que en la figura 1 está denominado 17'. En esta posición de medida la herramienta de arranque de virutas está situada en el haz luminoso del dispositivo de medida óptico 17 en un plano focal.

En la maquina herramienta de rectificar 1 de cinco ejes representada el dispositivo de medida 17 puede moverse verticalmente. Se puede realizar fácilmente un ajuste a otras configuraciones de ejes por ejemplo con otras direcciones de movimiento del dispositivo de medida 17. en caso necesario pueden estar previstos otros sensores como un sensor táctil 19 y una barrera de luz 20 (figura 4) y permiten un rápido conocimiento de la orientación y de las dimensiones exteriores de la herramienta de arranque de virutas W. Según el tipo de las características de la medida pueden utilizarse con ventaja el sensor 19 o la barrera de luz 20 o una combinación de ambos. La barrera de luz 20 sirve para conocer de una forma aproximada la longitud de la herramienta de arranque de virutas y la definición de una zona de protección alrededor de la herramienta de arranque de virutas para excluir una posible colisión en el caso de un manejo erróneo de la máquina herramienta rectificadora 1.

En la figura 3 se puede ver especialmente el dispositivo de medida 17. A él pertenece una unidad de iluminación 23 para generar un haz luminoso esencialmente paralelo que será ensombrecido más o menos por la herramienta de arranque de virutas W, así como un sensor óptico 24 que capta el haz luminoso parcialmente ensombrecido. Mientras que en la figura 1 la unidad de iluminación 23 está sujeta al cilindro neumático de la izquierda y es accionada por el mismo, el sensor 24 es colocado por el cilindro neumático 18 situado a la derecha. Con esto la unidad de iluminación 23 puede ser llevada de la posición de medida a la posición de aparcamiento independientemente del sensor óptico 24.

La unidad de iluminación 23 contiene una mitad 20a de la barrera de luz 20, mientras que el sensor 24 contiene a la otra mitad 20b de la barrera de luz 20. La herramienta de arranque de virutas W está en el camino luminoso e interrumpe un rayo luminoso que discurre entre las mitades 20a, 20b de la barrera de luz 20.

Para generar el haz luminoso paralelo la unidad de iluminación 23 presenta un sistema de diafragma 25 y un sistema de lente 26. Estas forman un colimador. Para la generación de la luz sirve una fuente 27 en forma casi de punto. Alternativamente como unidad de iluminación puede servir un láser al cual se conecta a continuación un ensanchador del rayo.

Al sensor 24 pertenece una cámara CCD 32. Esta puede ser una cámara de líneas o una cámara matricial. Delante de la cámara CCD 32 está situada una óptica 33 telecentrada que presenta un control de diafragma 34 neumático. La cámara CCD 32 cuya óptica 33 telecentrada y el control de diafragma 34 están colocados en una carcasa de protección 36 estanca al aceite y al medio refrigerante, tiene su abertura de entrada de luz cerrada por un cristal protector 37. Delante del cristal protector 37 están colocadas unas toberas de aire 38 con las que se genera una corriente de aire delante del cristal protector 37. Esta impide que el pulverizador del medio refrigerante alcance el cristal protector 37.

El dispositivo de medida 17 está preparado para alternativamente llevar a cabo medidas con destello. Para ello está previsto un dispositivo de iluminación por destello 41 que está situado concéntrico a un eje óptico O. El eje óptico O es paralelo al haz luminoso enviado por la unidad de iluminación 23 y a la vez al eje óptico del sensor 24. La iluminación por destello 41 puede ser regulada paralela el eje óptico O desde una posición de aparcamiento P hasta una posición de medida M. Para ello se utiliza un cilindro neumático 42 que enlaza la iluminación por destello 41 con un portador 43 que soporta la carcasa 36.

Mientras que la unidad de iluminación 23 sirve para la iluminación de la pieza de trabajo W en luz reflejada y con ello para la captación de la geometría perimetral, la iluminación por destello 41 es necesaria para las dimensiones exteriores. Para alcanzar una intensidad de luz alta que puede ser necesaria para la medida de la pieza de trabajo W con destello, la iluminación por destello 41 presenta una focalización de luz sobre el objeto de la medida (herramienta W). La combinación de medida por destello o trasluz permite el conocimiento de casi todas las características de calidad relevantes de la herramienta. El control de diafragma 34 neumático permite el servicio alternante entre trasluz y destello. El control de diafragma 34 está, como todo el dispositivo de medida 17, conectado al dispositivo de control 15. Esto se aprecia especialmente y de forma esquemática en la figura 4.

La máquina herramienta rectificadora 1 con todos sus distintos órganos, es decir un palpador o un sensor, el cargador automático 14 del control CNC en los cinco ejes, así como en su caso otras unidades como bombas, motores de accionamiento, etc, está conectada a una unidad de control 51 electrónica central, que puede estar formada por un PC o un microordenador \muc, Adicionalmente la unidad de control 51 acepta las señales del sensor óptico 24, de la barrera de luz 20 y del sensor táctil 19. Mediante el dispositivo de control 51 son controlados el control de diafragma 34, las unidades neumáticas 42, 18 y un control de iluminación 52 que controla la unidad de iluminación 23 y la iluminación por destello 41.

La máquina herramienta rectificadora 1 descrita hasta aquí trabaja como sigue:

El cargador 14 lleva primeramente una pieza en bruto al dispositivo de apriete 5 como está representado esquemáticamente en la figura 5. Después de esto la unidad de control 51 arranca un programa de rectificación que ha sido elaborado previamente específicamente para la herramienta. El programa de rectificación contiene todos los datos y algoritmos que son necesarios para el ajuste de los ejes del portaherramientas 4 y del cabezal de rectificado 8. En una forma constructiva preferente el programa de rectificación no se desarrolla en continuo. Si por ejemplo se rectifica una superficie libre se lleva a cabo una interrupción antes de terminar el proceso de rectificación. Mientras que el cabezal de rectificado 8 es alejado ligeramente de la pieza de trabajo W los ejes 18 son controlados de manera que la unidad de iluminación 23 y el sensor 24 llegan hasta la pieza de trabajo W. La barrera de luz 20 sirve ahora para el posicionamiento del dispositivo de iluminación 17. Si ahora debe medirse, por ejemplo, el borde de corte limitador de la superficie libre la iluminación por destello 41 permanece en la posición de aparcamiento y la sombra de la superficie de corte será registrada por la cámara CCD. La posición de la sombra y su movimiento en un giro lento de la pieza de trabajo W son valorados por la unidad de control 51 y convertidas en dimensiones o medidas.

Si sin embargo se debe realizar una medición por destello, por ejemplo medición de superficies o vaciados, la unidad de iluminación 23 puede permanecer en la posición de aparcamiento o retroceder a esta por anticipado. Sin embargo por el control del cilindro neumático 42 se lleva la fuente de destello 41 desde su posición de aparcamiento P a la posición de medida M para aumentar la intensidad luminosa en el lugar de medida a un valor superior y el control de diafragma 34 es conmutado a media por destello.

Sobre la base de medidas llevadas a cabo en un bloque "estadística del proceso" se determinan valores de medida característicos individuales, como valor prescrito y tolerancias y limites de contacto o características de medida. En el bloque de función inmediato siguiente "reajustar?" son comprobados. En este bloque funcional se comparan los valores de medida medidos y procesados, en su caso los valores de medida preparados estadísticamente, o los valores de calculo obtenidos a partir de estos, con los limites de contacto. Si los valores de medida están dentro de estos limites de contacto no se necesita ningún reajuste del proceso de rectificado y se dispone ya de una pieza terminada. En caso negativo debe comprobarse si es posible un nuevo rectificado. Esto solo es posible en el caso de sobremedida y en este caso la pieza debe ser llevada de nuevo al proceso de rectificado. En el caso de medida negativa se ha generado una pieza de desecho.

En el bloque funcional "reajustar" se reajusta el proceso de rectificado y las medidas de la pieza de trabajo son controladas en sus tolerancias en los siguientes bloques funcionales.

Independientemente de cómo se desarrolla en detalle el reajuste del programa de rectificación se procesan los datos de medidas obtenidos por procesamiento de imagen para reconocer las desviaciones de las características de medición del valor prescrito. Para estabilizar el sistema de regulación solo se lleva a cabo una corrección del parámetro de rectificación (reajuste) si se sobrepasan los limites de contacto. Una desviación temprana respecto del valor prescrito puede estar ocasionada también por un posible ensuciamiento de la herramienta en el lugar de medida y no tiene como consecuencia por tanto una modificación inmediata del parámetro de rectificación.

El resultado de la medición realizada decide si debe ser repetido un proceso de fabricación o si debe ser terminado el proceso de rectificación. En el caso de que un defecto no pueda ser corregido por una nueva mecanización la pieza es reconocida automáticamente como desecho.

Con el dispositivo de medida 17 es posible también medir completamente una herramienta rectificada terminada sin reajustar la máquina rectificadora. En este caso se detectan los valores actuales y se comparan con los valores teóricos y las tolerancias y se representan de forma gráfica en código alfanumérico. También pueden ser protocolizados. En este caso no se produce un reajuste.

La utilización de un sensor de control final ópti-
co / táctil no está limitada a maquinas rectificadoras sino que pueden ser instalados en casi todos los sistemas de fabricación de control numérico. Los ejes existentes son utilizados para posicionar el objeto de medida respecto del sensor. En la máquina de arranque de virutas 1, por ejemplo, el eje A sirve para mediante el campo de visión de la cámara CCD 32 girar el corte periférico de la herramienta de arranque de virutas. Esto representa una posibilidad económica de producir una calidad constante de las piezas de fabricación. Para ser medida la pieza de trabajo debe ser sujetada nuevamente aunque es necesario un ataque manual. Esto proporciona un proceso automático de fabricación.

La utilización de un sensor óptico en unión de un paquete modular de software para la valoración de la imagen permite la captación de todas las características geométricas como el diámetro longitudinal y ángulo, así como las características formales. El sensor óptico acorde con la figura 3 que mide sin hacer contacto es especialmente adecuado para objetos de media muy sensibles y por tanto debido a su montaje en una carcasa robusta de protección 36 puede ser utilizado en muchos casos.

En una operación de medida normal ambos cilindros neumáticos se encuentran extraídos y el objeto de medida se encuentra entre el sensor 24 y la unidad de iluminación 23. Moviendo los ejes X, Y, Z, y A de la máquina herramienta rectificadora 1 la herramienta W puede ser situad en todas las direcciones en la ventana de medida de la cámara 32. Para detectar la cara frontal del objeto de medida (herramienta W) puede ser aproximado el cilindro neumática 18 de la unidad de iluminación por trasluz 23 y el eje C ser girado 90º. El sensor 24 permanece entonces en su sitio. Así la cámara 22 capta toda la superficie de la herramienta, es decir, una superficie periférica y una superficie frontal. Después de realizar la medición el cilindro neumático 18 del sensor 24 puede ser aproximado de nuevo y continuar el proceso de rectificado. Se puede desarrollar continuamente un servicio alternativo entre medir y rectificar pudiendo en su caso controlarse totalmente automáticamente cada paso de fabricación. Al final del proceso la medición completa de la pieza de trabajo (herramienta de arranque de virutas) puede servir como control final. Sin embargo, en caso necesario las mediciones pueden limitarse a los controles finales o a pruebas de muestreo.

Si se rectifican diferentes elementos de forma de la herramienta de arranque de virutas W uno detrás de otro, las diferentes mediciones pueden limitarse a mediciones parciales

Si por ejemplo en primer lugar se rectifica una superficie de apriete el control del proceso en este paso de la mecanización puede ser limitado a la medida final de esta superficie. Lo mismo sirve para la mecanización de otras superficies o aristas.

Para la vigilancia del guiado del proceso en una máquina herramienta rectificadora 1 está previsto un dispositivo de medida 17 que preferentemente está construido como un sistema combinado de trasluz y destello. Esto permite tanto la detección precisa de aristas, por ejemplo aristas de rectificación en un procedimiento de medida por luz reflejada o por trasluz, como también la medida de superficies y rayas en un procedimiento por destello. La media de control automática por medio de este sistema de medida 17 permite al dispositivo de control 15 conectado reajustar automáticamente los parámetros de proceso para el proceso de rectificado de manera que automáticamente se compensan cambios en las dimensiones como consecuencia de variación de la temperatura, inexactitudes mecánicas de la mecánica de la máquina rectificadora o desgaste del disco de rectificado. Esto permite una fabricación de grandes series dentro de tolerancias muy estrechas y con alta precisión.

Claims (18)

1. Máquina herramienta rectificadora (1) para rectificar herramientas de arranque de virutas,

con un cabezal de rectificado (8), el cual presenta como mínimo un disco de rectificado (11, 12) y un medio de ajuste (eje Y, eje Z) con el que el cabezal de rectificado (8) y/o la pieza de trabajo pueden ser colocados uno tras otro,

con un dispositivo de control (15) que está unido con el medio de ajuste y lo controla para generar una forma predeterminada de la herramienta de arranque de virutas (W),

con un dispositivo de medida (17) que está previsto en la máquina herramienta rectificadora (1) y que está unido con el dispositivo de control (15) y con el que se puede realizar una medición sobre la herramienta de arranque de virutas (W) después de realizar el proceso de rectificación,

en donde el dispositivo de control (15) está diseñado de tal manera que interrumpe un proceso de mecanización y en la pausa de la mecanización que se produce lleva a cabo por lo menos una medición mediante el dispositivo de medida (17) y sobre la base de la medida efectúa una corrección del ajuste del medio de ajuste.

2. Máquina herramienta rectificadora acorde con la reivindicación 1, caracterizada porque al medio de ajuste (eje Y, eje Z) pertenecen varios ejes regulables independientes unos de otros con unos accionamientos que son controlables desde el dispositivo de control.

3. Máquina herramienta rectificadora según la reivindicación 1, caracterizada porque la herramienta de arranque de virutas (W) está sujeta en un dispositivo de sujeción (4, 5).

4. Máquina herramienta rectificadora según la reivindicación 3, caracterizada porque el dispositivo de sujeción (4, 5) presenta un dispositivo de regulación (eje A) mediante el cual puede moverse la herramienta de arranque de virutas (W) en dirección de uno o varios ejes y/o puede girar alrededor de uno o varios ejes, pudiendo ser controlado el dispositivo de regulación (eje A) desde el dispositivo de control.

5. Máquina herramienta rectificadora según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de medida (17) está soportado por una unidad de posicionamiento (18) mediante la cual el dispositivo de medida (17) puede moverse linealmente y/o girar por lo menos en una dirección (eje Y).

6. Máquina herramienta rectificadora según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de medida (17) es un dispositivo de medida sin contacto, preferentemente óptico, que trabaja según el principio de destello o trasluz.

7. Máquina herramienta rectificadora según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de medida (17) trabaja a elección según el principio de destello o de trasluz y puede ser conmutado entre ambos tipos de trabajo.

8. Máquina herramienta rectificadora según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de control (15) lleva a cabo de forma autónoma el proceso de mecanización sobre la base de una muestra de mecanización preestablecida, es decir unos datos previos (programa, tabla, etc), y porque para el proceso de mecanización lleva a cabo por lo menos una medición para controlar que se siguen los datos previos.

9. Máquina herramienta rectificadora según la reivindicación 8, caracterizada porque al confirmar una desviación entre los datos previos y la medición en la pieza actual de trabajo el dispositivo de control (15) ejecuta por lo menos un ajuste final cuando se ha sobrepasado una tolerancia admisible y con el ajuste final se puede obtener la tolerancia.

10. Máquina herramienta rectificadora según la reivindicación 1, caracterizada porque al confirmar una desviación entre los datos previos y la medición el dispositivo de control (15) realiza un reajuste en la mecanización para la pieza de trabajo siguiente cuando se ha sobrepasado una tolerancia admisible y con el reajuste no se puede alcanzar la tolerancia.

11. Procedimiento de rectificación para rectificar automáticamente herramientas de arranque de virutas,

en el que la mecanización de la herramienta de arranque de virutas se realiza mediante un dispositivo de mecanización controlable desde un dispositivo de control a través de un programa de mecanización y es interrumpido bajo el control de este dispositivo de control,

en el que en la pausa de mecanización que se produce bajo el control del dispositivo de control se lleva a cabo por lo menos una medición mediante un dispositivo de medida y

en el que el programa de mecanización es reajustado para la siguiente mecanización sobre la base de la medición realizada.

12. Procedimiento de rectificación según la reivindicación 11, caracterizado porque la mecanización de una herramienta de arranque de virutas es interrumpida repetidas veces por el dispositivo de control y en cada pausa de mecanización que entonces se produce se lleva a cabo una medición y se prosigue el proceso de mecanización después, en su caso, con el programa de mecanización reajustado.

13. Procedimiento de rectificación según la reivindicación 11, caracterizado porque la mecanización de la herramienta de arranque de virutas es interrumpida por el dispositivo de control solamente por muestreo y con ello solo se realiza una medición a algunas de las piezas de trabajo de una serie que se mecanizan.

14. Procedimiento de rectificación según la reivindicación 11, caracterizado porque después de terminar el proceso de mecanización se lleva a cabo la medición y porque sobre la base de la medición la herramienta de arranque de virutas de virutas es dispuesta como pieza terminada o como una pieza de trabajo fuera de tolerancia.

15. Procedimiento de rectificación según la reivindicación 13, caracterizado porque en las piezas de trabajo que están fuera de tolerancia se comprueba si es posible un proceso de remecanización y porque en el caso de que ello fuera posible se comienza un proceso de remecanización inmediatamente después de la medición.

16. Procedimiento de rectificación según la reivindicación 11, caracterizado porque durante la medición se comprueba especialmente la geometría de las aristas de corte conformadas en la herramienta de arranque de virutas y en su caso la superficie unida a ellas.

17. Procedimiento de rectificación según la reivindicación 11, caracterizado porque para la determinación o bien la localización de la posición axial y la posición radial de la herramienta de arranque de virutas que sirve como pieza de trabajo se utiliza preferentemente un dispositivo de medida que trabaja ópticamente.

18. Procedimiento de rectificación según la reivindicación 11, caracterizado porque para el posicionamiento relativo y el movimiento de la pieza de trabajo y del dispositivo de medida antes y durante la medición se utilizan ejes que están previstos para la herramienta de arranque de virutas permaneciendo el dispositivo de medida durante la medición preferentemente en reposo.