TWI855607B - 具有替代工件之加工過程的碰撞檢查方法 - Google Patents

具有替代工件之加工過程的碰撞檢查方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI855607B
TWI855607B TW112110828A TW112110828A TWI855607B TW I855607 B TWI855607 B TW I855607B TW 112110828 A TW112110828 A TW 112110828A TW 112110828 A TW112110828 A TW 112110828A TW I855607 B TWI855607 B TW I855607B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
workpiece
tool
replacement
alternative
machining
Prior art date
Application number
TW112110828A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202407482A (zh
Inventor
鄂溫 森豪瑟
奧利弗 費曼
羅倫茲 比特 溫科勒
Original Assignee
瑞士商瑞絲浩爾公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 瑞士商瑞絲浩爾公司 filed Critical 瑞士商瑞絲浩爾公司
Publication of TW202407482A publication Critical patent/TW202407482A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI855607B publication Critical patent/TWI855607B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • B23Q17/2208—Detection or prevention of collisions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/16—Program controls
    • B25J9/1656—Program controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Program controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B25J9/1666—Avoiding collision or forbidden zones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F23/00—Accessories or equipment combined with or arranged in, or specially designed to form part of, gear-cutting machines
    • B23F23/12—Other devices, e.g. tool holders; Checking devices for controlling workpieces in machines for manufacturing gear teeth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q16/00—Equipment for precise positioning of tool or work into particular locations not otherwise provided for
    • B23Q16/005—Equipment for measuring the contacting force or the distance before contacting between two members during the positioning operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4061—Avoiding collision or forbidden zones
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4068—Verifying part program on screen, by drawing or other means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35316—Interference checking between tool, machine, part, chuck, machining range

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

本發明揭示一種用於一加工過程之碰撞檢查的方法， 其中針對該加工過程提供一過程特定循環，在該過程特定循環期間，多個加工組件(B)待在一工具機(2)上依至少一個機器軸(A、X、Y、Z)相對於彼此移動，其中該等加工組件(B)包括至少一個工件(20)及一個工具(7)，且至少在該過程特定循環之一部分期間，該工件(20)待圍繞一工件軸(WSA)旋轉且該工具(7)待圍繞一工具軸(WZA)旋轉，其特徵在於 在該過程特定循環中，識別至少一個檢查位置，其中該檢查位置對應於依該至少一個機器軸(A、X、Y、Z)設定之該等加工組件(B)之一相對位置，且特徵在於，為了針對碰撞檢查一各自檢查位置，重現該等加工組件(B)之該相對位置， 其中在該重現期間使用一或多個替代加工組件(E)，該一或多個替代加工組件(E)各係該對應加工組件(B)之一複製品或部分複製品，且該一或多個替代加工組件(E)包括一替代工件(3)，該替代工件(3)係該工件(20)之一部分複製品，其中在該替代工件(3)中，僅在該工件(20)之一圓周之一部分上方，至少在一軸向部分區域(17)上方複製該工件(20)，且其中，在該重現之相對位置中，使該替代工件(3)圍繞其工件軸(WSA)旋轉。本發明提供一種用於一加工過程之碰撞檢查的簡單、具成本效益且安全的方法。

Description

具有替代工件之加工過程的碰撞檢查方法
本發明係關於一種用於一加工過程之碰撞檢查的方法， 其中針對該加工過程提供一過程特定循環，在該循環期間，多個加工組件待以一工具機上之至少一個機器軸相對於彼此移動，其中該等加工組件包括至少一個工件及一個工具，且至少在該過程特定循環之一部分期間，該工件待圍繞一工件軸旋轉且該工具待圍繞一工具軸旋轉。
此一方法係自EP 2 306 253 B1所知。
在齒輪、齒輪箱及其他工件之製造中，使用廣泛多種工具機，其中圍繞一工具軸旋轉之一特別是齒狀工具在圍繞一工件軸旋轉之一特別是齒狀工件中嚙合。出於此目的，工具及工件以及工具機上之可能進一步加工組件必須以一合適方式相對於彼此移動，特別是用於進料及給料。此一工具機之一實例係在CH 715 794 B1中找到。
在此一加工過程的進程中，運行遍歷一過程特定循環，在該過程特定循環期間，所涉及之至少包括工件及工具之加工組件憑藉至少一個機器軸相對於彼此移動。
當在一工具機上建置一新的加工過程時，有必要檢查一經計劃之過程特定循環是否沒有加工組件之意外碰撞(「碰撞檢查」)。例如，在過程特定循環中，未用於加工之工具之一部分或工具之一工具架之一部分必須不與工件或工件之一夾持構件接觸。
在許多情況下，憑藉工具機光學地執行一碰撞檢查。將原始加工組件安裝於工具機上，且儘可能在一操作者之監督及控制下，通常逐步仔細接近加工組件之所要位置。在此過程期間，操作者重複觀察加工組件且評估是否將發生一意外碰撞。若有必要，則中止接近一所要位置。
此程序通常係困難的。在許多情況下，即使操作者在工具機關閉的情況下進行碰撞檢查期間重複地打開機器外殼，他仍對加工組件具有一較差視野。通常，工件隱藏其他加工組件，尤其是當工件待在一徑向內側上被加工時。憑藉諸如鏡子或內窺鏡之光學輔助件，有時可改善操作者之視野，但通常空間不足以使用此等輔助件。另一缺點在於，歸因於在一碰撞檢查期間工件及工具開始相互嚙合，操作者通常甚至不能接近實際待檢查之加工組件之一位置。接著，操作者必須在內心將一剩餘進料或尚未發生之一給料添加至設定位置且接著在內心估計碰撞情形。若操作者在逐步接近一所要位置期間未偵測到一即將發生的碰撞，則原始加工組件可能在碰撞檢查期間損壞；特定言之，在損壞之情況下更換一工具通常非常昂貴。
亦已知幾何地/數學地執行碰撞檢查。出於此目的，需要具有足夠準確度之所涉及之所有加工組件之3D資料。3D資料及經計劃過程特定循環經輸入至一特定軟體中。軟體檢查是否將發生非所要碰撞。然而，用於提供3D資料且若有必要則更新3D資料之工作量係高的，且軟體 進行程式設計很複雜，或對應軟體之授權通常係昂貴的。一數學碰撞檢查之一實例係在EP 2 306 253 B1中描述。
另外，亦自EP 2 849 014 A2已知在於一齒輪切割機上進行齒輪加工期間執行一數學碰撞監測。
本發明之一目的係提供一種用於一加工過程之碰撞檢查的簡單、便宜且安全的方法。
此目的係根據本發明藉由在開篇提及之類型之一方法來達成，該方法提供，在過程特定循環中，識別至少一個檢查位置，針對關於加工組件之碰撞檢查該至少一個檢查位置，其中該檢查位置對應於依至少一個機器軸設定之該等加工組件之一相對位置，且其中，為了針對碰撞檢查一各自檢查位置，重現該等加工組件之該相對位置，其中在該重現期間使用一或多個替代加工組件，該一或多個替代加工組件各係該對應加工組件之一複製品或部分複製品，其中該一或多個替代加工組件包括一替代工件，該替代工件係該工件之一部分複製品，其中在該替代工件中，僅在該工件之一圓周之一部分上方至少在一軸向部分區域上方複製該工件，且其中，在該重現之相對位置中，使該替代工件圍繞其工件軸旋轉。
本發明提供在碰撞檢查之進程中特別容易發生碰撞之過程特定循環中偵測之加工組件之相對位置(「檢查位置」)的重現。在此，使用一或多個替代加工組件來代替原始加工組件，包含至少一個替代加工工件來代替原始工件。
一方面，替代加工組件之使用使得可在碰撞檢查期間保護對應原始加工組件或可能與替代加工組件碰撞之組件免受損壞。替代加工組件通常由一低成本且可撓性的材料(較佳彈性地或亦可塑地可容易變形的材料)製成。在碰撞檢查期間之碰撞的情況下，僅該替代加工組件或該等替代加工組件變形，此不表示任何損壞或至少任何顯著損壞，而是其他組件(例如，工具機或工具機之一模型)未發生損壞。用於替代加工組件之典型材料係塑膠、金屬板(較佳地具有近似2mm之一板厚度，或亦在1mm與3mm之間的一板厚度)或硬紙板。
另一方面，本發明提供，替代工件未形成為原始工件之一完整複製品，而是形成為原始工件之一部分複製品。至少在工件之一軸向截面中，工件僅在圓周之一部分上方由替代工件複製。換言之，在複製品中，至少在軸向部分區域中省略工件之圓周之部分；通常，在替代工件中之複製品中(至少在軸向部分區域中)省略工件之圓周之至少1/3。
此可對一操作者提供加工組件及替代加工組件之一根本上更佳的視野，且可更容易偵測任何碰撞。特定言之，在內部齒狀工件之情況下，可在替代工件上觀看工件之徑向內部，此對於原始工件將係不可能的。然而，藉由旋轉替代工件(通常由一操作者用手)，仍可使用替代工件檢查工件之整個圓周(及特定言之在替代工件中未複製之工件之圓周之部分)上方之碰撞。
通常，工件之一齒形部(toothing)亦僅在圓周之一部分上方被複製。在此情況下，在碰撞檢查期間，工具或替代工具可藉由將替代工件放置於其中工具或替代工具嚙合替代工件上之圓周之一非複製部分之一旋轉位置中來模擬其在相對於替代工件之碰撞檢查期間的完全進料及完全給料。藉由將替代工件旋轉直至工具或替代工具，仍然可容易地估計是否將發生一碰撞。應注意，替代性地或此外，亦可藉由對應於齒形部之齒根圓之一包絡曲線或包絡表面至少局部地在替代工件上複製工件之齒形部，此亦容許一完整進料及給料之模擬。一般而言，工具及工件係旋轉對稱的(具有對應於其等齒形部之齒之數目之一計數對稱性)。
可提供在工件之整個軸向延伸部上方僅在其圓周之部分上方用替代工件複製工件，此可最佳化操作者之視野。然而，亦可將複製品中之圓周之部分之省略限於對一良好視野特別重要之一軸向部分區域。
應注意，除了替代工件之外，進一步替代加工組件亦可僅在其圓周之部分上方至少在一軸向部分區域上方或亦在其整個圓周上方複製各自相關聯加工組件。較佳地，除了工件之外，用於工件及/或工具之一夾持構件亦憑藉替代加工組件複製且係用於檢查位置之重現。
典型的加工組件係(除了工件及工具之外)用於工件之一夾持構件、用於工具之一工具架、工件特定工具(亦被稱為輔助工具，特別是用於吹走切屑之一或多個氣體噴嘴、用於抽取切屑之一或多個抽吸噴嘴、用於施配冷卻潤滑劑之一或多個冷卻劑潤滑劑噴嘴、一或多個定心感測器)、一工件主軸或一工具主軸。
例如，在三維替代加工組件之情況下，此等可由3D列印(通常由塑膠)產生；然而，原則上，可考慮任何製造過程。二維替代加工 組件(「模板」)較佳地(例如)藉由雷射或水射流切割自扁平材料(例如，硬紙板或金屬板)切割。
典型的檢查位置係在加工期間工件及工具之嚙合之開始或結束，或加工組件之一方向變化之位置，以及加工組件之移動終點。應注意，在根據本發明之方法之範疇內，可手動地、半自動地或亦自動地接近檢查位置。
工具機通常係一齒輪切割機，特別是一滾刀剝離機(例如，一硬滾刀剝離機)，或一齒輪磨削機(例如，一創成磨削機或輪廓磨削機)，或一搪磨機或一齒輪滾削機。在過程特定循環中使用之機器軸可特別為線性軸或旋轉軸。
若碰撞檢查得出在預期過程特定循環中，不存在加工組件的意外碰撞之結論，則可在工具機上開始加工過程(使用所有原始加工組件)。若碰撞檢查揭露加工組件之意外碰撞，則修改預期過程特定循環以避免碰撞。通常，在開始加工過程之前，接著針對經修改之過程特定循環再次執行一碰撞檢查。
本發明之較佳變體
在根據本發明之方法之一有利變體中，在與工具機分離之工具機之一模型上執行加工組件之相對位置之重現。此容許在不中斷工具機處之生產(根據一先前加工過程)的情況下執行一碰撞檢查(例如，針對接下來待建置之一加工過程)。工具機之機器軸通常在無機動化的情況下在模型中複製。
一替代變體係較佳的，其中加工組件之相對位置之重現在工具機上發生。消除用於工具機之一模型之佈建之工作量。另外，原始加 工組件或亦工具機上之機動化之機器軸可容易地用於碰撞檢查。原則上，在碰撞檢查期間可考量工具機之所有結構，而不忘記任何結構。在此變體中，一或多個替代加工組件較佳地憑藉磁體及/或螺絲配件及/或其他緊固件附接至工具機。剩餘(未替代之)加工組件永久地存在於工具機中或安裝於原始件中。
此變體之一進一步發展係較佳的，其中工具機具有擁有至少一個夾持構件之至少一個工件主軸，且替代工件係用夾持構件安裝以用於重現。藉由在工具機之一工件主軸上使用原始夾持構件，用於碰撞檢查之替代工件之緊固特別簡單。若工具機具有多個工件主軸，則可用彼處之各自夾持構件將一替代工件安裝於一個或複數個工件主軸上。
以上變體之一進一步發展係有利的，其中替代工件緊固至一中間架以用於重現，且該中間架直接或間接緊固至工件主軸，特別是其中該中間架用工件主軸之一夾持構件緊固至工件主軸。中間架簡化替代工件至原始工件主軸之緊固。替代工件不必可直接附接至原始夾持構件或直接附接至原始工件主軸。中間架可用作替代工件與工件主軸或夾持構件之間的一緊固中介件，且可在一端處與替代工件匹配且在另一端處與工件主軸或夾持構件匹配。中間架可經設計用於將替代工件旋轉固定地緊固至工件主軸(使得替代工件之可旋轉性僅經由工件主軸建置)，或中間架可形成一分開的旋轉軸承(因此，中間架接著同時用作一輔助旋轉架；亦參見下文)。
在以上變體之一較佳進一步發展中，替代工件緊固至工具機之一工件主軸以用於重現，且工具機之該工件主軸經旋轉以使替代工件圍繞其工件軸旋轉。使用工件主軸之旋轉軸承用於旋轉替代工件在構造上 特別簡單。替代工件在工件主軸上之旋轉可手動地完成或經機動化(緩慢地，通常逐步地)。
在一有利變體中，提供為了重現，將替代工件安裝於一輔助旋轉架上，且為了替代工件之旋轉，使替代工件在該輔助旋轉架上旋轉。此意謂工具機之工件主軸或其旋轉軸承不必用於使替代工件轉動，若手動完成，則此可相當麻煩，或若以機動化方式完成，則在程式設計及安全操作方面相當耗時。輔助旋轉架形成用於使替代工件旋轉之一分開的旋轉軸承。輔助旋轉架之旋轉軸承可經特別設計為一滑動軸承或一滾動軸承。輔助旋轉架包括可相對於彼此旋轉之兩個組件，其等之一第一組件直接或間接地固持替代工件；其等之第二組件可(例如)直接或間接地附接至原始工件主軸或原始夾持構件，或亦可附接至一模型之一對應結構(例如，第二組件則為一滑動底座或一旋轉板)，或第二組件由原始工件主軸或原始夾持構件之外輪廓之一部分形成，在外輪廓之該部分上，第一組件可滑動同時旋轉。在一子變體中，一分開的第二組件(例如，一「環」組件)在一端處形成以對應於工件之夾持輪廓，且在另一端處形成以對應於工件主軸之外輪廓之一部分，且第一組件經形成用於在工件主軸之外輪廓之此部分上旋轉滑動；第一組件接著可視需要與分開的第二組件(其配置於原始夾持構件上)或與作為第二組件之原始工件主軸之外輪廓之部分一起形成一輔助旋轉架。輔助旋轉架通常手動地旋轉。輔助旋轉架主要並非工具機之部分。當然，輔助旋轉架之旋轉軸與如由工件主軸判定之工件軸同軸對準。
在一較佳實施例中，提供替代工件具有其中僅在工件之一圓周之一部分上方複製工件之一軸向部分區域，且具有其中在工件之整個 圓周上方複製工件之一軸向殘餘區域，特別是其中在該軸向部分區域中，圓周之部分具有在圓周方向上彼此分離之多個子結構。關於殘餘區域，可(例如)在一原始夾持構件中如工件般緊固替代工件。藉由在圓周之部分上方在軸向部分區域中打開替代工件，可改善操作者之視野，尤其在一內部齒狀工件之情況下。憑藉分開的子結構(例如，在近似180°之一距離處之兩個子結構或在近似120°之一距離處之三個子結構)，可獲得一特別良好的視野。在需要的情況下，子結構亦可幫助夾持替代工件(例如，用爪夾或旋轉爪夾)。子結構通常僅在一小角範圍內(通常30°或更小，特別是20°或更小)在圓周方向上延伸。
一變體係進一步較佳的，其中替代工件經設計為一部分工件，該部分工件在其圓周之至少1/3及其圓周之至多2/3上方至少在一軸向部分區域中複製工件，特別是其中部分工件經設計為一半工件。憑藉此一部分工件，可為一操作者特別清楚地顯示碰撞情形且可由操作者特別容易及快速地掌握碰撞情形。在碰撞檢查期間，替代工件通常僅需要略微旋轉。在部分工件中，工件之圓周之經複製部分通常在圓周方向上係連續的。
一變體係較佳的，其中替代工件僅完全或部分複製工件之一橫截面輪廓。因此，替代工件之製造特別簡單。在此，在含有工件軸之一平面中截取橫截面。
在此變體之一特別較佳的發展中，替代工件係由一二維模板形成。一二維模板之產生特別簡單且具成本效益。另外，為操作者提供一特別良好的視野。特定言之，模板可經設計為一半模板，其在工件軸之一側上僅(完全或部分)複製橫截面輪廓之一半。同樣地，模板亦可經設計 為一完整模板，其在工件軸之兩側上(完全或部分)複製橫截面輪廓之兩個半體。模板通常用一模板架安裝於工具機上(直接或間接安裝於工件主軸上)或工具機之模型上。
在此進一步發展之一有利子變體中，提供二維模板經設計為一多重模板，該多重模板在其邊緣輪廓之不同區段處在各情況下完全或部分複製不同工件之橫截面輪廓。此容許僅使用一個模板以一簡單且具成本效益的方式複製大量工件且檢查碰撞。藉由在一特定定向上安裝多重模板，可選擇邊緣輪廓之一特定區段及因此一特定工件來進行碰撞檢查。一典型的多重模板經形成具有各對應於一不同工件之橫截面輪廓之兩個至八個不同區段。
另外，以上進一步發展之一子變體係有利的，其中二維模板具有部分片段，該等部分片段可相對於彼此調整且經設定使得其等完全或部分複製工件及/或一夾持構件之橫截面輪廓。憑藉可調整的部分片段，二維模板可普遍用於實際上任何工件且在需要的情況下，亦可用於其各自橫截面輪廓在可調整的部分片段上設定之夾持構件。通常，部分片段在垂直於其等之延伸方向之橫截面中具有2mm或更小，通常1mm或更小之一直徑或最大邊緣長度。
以上變體之一進一步發展亦係有利的，其中替代工件使用光束(特別是雷射束)完全或部分複製工件及/或一夾持構件之橫截面輪廓。光束消除在碰撞檢查期間可能發生之任何損壞風險。另外，對於一操作者而言，碰撞通常特別容易憑藉光束進行偵測。通常，亦可使用一組光束源(諸如磁性架上之雷射二極體)來容易地複製不同工件及若需要則亦夾持構件之大量橫截面輪廓，使得此程序可普遍地使用。光射線具有在可見光譜 範圍中之一波長或波長光譜；光射線較佳地經選擇具有對人眼沒有危險之一強度。通常，同時使用至少三個光束(例如，水平地至少兩個光束，垂直地至少一個光束)。替代性地，橫截面輪廓之一部分複製品亦可使用棒、細繩或金屬線代替光束來製成。進一步替代性地，亦可藉由全像術來產生替代工件。
此進一步發展之一子變體係較佳的，其提供光束複製工件及/或夾持構件之橫截面輪廓之邊緣，及/或光束之相交點複製工件及/或夾持構件之橫截面輪廓中之角點。例如，水平光束可重現一工件頂部邊緣及夾持構件中之一盲孔之底部，且一或多個垂直光束可重現工件或夾持構件之一內徑。此程序已被證明在碰撞發現之實踐中係成功的。若在可用光束源之一單個群中，無法檢查橫截面輪廓之所有相關邊緣及角點的碰撞，則亦可連續建置每相對(檢查)位置之光束源之多個群且針對碰撞對其等進行檢查。
在一較佳變體中，一或多個替代加工組件包括一替代工具，該替代工具係工具之一複製品或部分複製品。以此方式，可完全排除碰撞檢查對原始工具之損壞。另外，在需要的情況下，原始工具在碰撞檢查期間仍可用於其他目的，或尚不需要經製造用於碰撞檢查。替代工具可(例如)藉由3D列印製造。藉由3D列印，亦可用相對較少工作量來複製複雜工具(特別是在待完全複製工具之一齒形部時)。替代工具亦可藉由除3D列印以外之過程(諸如車削及/或銑削)來製造。通常，工具之齒在(部分)複製期間被省略或由包絡曲線或包絡表面代替。
此變體之一進一步發展係較佳的，其提供替代工具係工具之一部分複製品，其中在替代工具中，僅在工具之一圓周之一部分上方， 至少在一軸向部分區域上方複製工具，且在重現之相對位置中，使替代工具圍繞其工具軸旋轉。以此方式，繼而可改善一操作者對碰撞情形之視野。藉由旋轉替代工具，亦可針對碰撞檢查工具之圓周之在替代工具中未複製之彼等部分。工具之部分複製可類似於工件之部分複製而發生，特別是憑藉一二維模板。
又較佳的是一進一步發展，其中一或多個替代加工組件包括一替代工具架，該替代工具架係一工具架之一複製品或部分複製品，工具待憑藉該工具架固持於工具機之一工具主軸上。因此，在碰撞檢查期間亦完全保護工具架免受損壞，且可能亦可改善關於工具架之操作者視野。
一變體亦係有利的，其中一或多個替代加工組件包括一替代夾持構件，該替代夾持構件係工件待憑藉其固持於工具機之一工件主軸上之一夾持構件之一複製品或部分複製品。此使得可排除或最小化在碰撞檢查期間對夾持構件或藉由夾持構件之損壞。亦可改善關於夾持構件之操作者視野。
在此變體之一較佳進一步發展中，替代夾持構件與替代工件一起在重現之相對位置中旋轉，特別是其中替代夾持構件及替代工件由一共同二維模板形成。此之建置特別簡單。替代夾持構件可安裝(例如)於一輔助旋轉架上或亦可安裝於工件主軸上。
特別較佳的是一變體，其提供，在一或多個替代加工組件之情況下，對應加工組件之一齒形部完全或部分由該齒形部之一包絡曲線或包絡表面代替。此顯著簡化替代加工組件之產生。包絡曲線或包絡表面尤其可在齒形部之一齒頂圓或齒根圓上延伸。藉由齒頂圓處之複製，可檢查齒輪與其他加工組件之(通常非齒輪式)結構之碰撞。藉由齒根圓處之複 製，可確保兩個齒形部之一相互嚙合不阻礙一相關聯檢查位置之重現。
此外，一變體係有利的，其中加工組件包括至少一個輔助工具，特別是其中該至少一個輔助工具包括一氣體噴嘴配置及/或一抽吸噴嘴配置及/或一潤滑劑冷卻劑噴嘴配置及/或一定心感測器。一或多個輔助工具亦被稱為補充工具。至少一個輔助工具用於支援在處理之前或期間由工具對工件之即時加工；輔助工具自身通常不用於工件之即時加工。當重現加工組件之相對位置時，通常使用工具機之原始輔助工具；然而，亦可使用替代輔助工具。藉由在碰撞檢查中考量輔助工具，亦可偵測到涉及輔助工具之意外碰撞，因此可能防止損壞。
此變體之一進一步發展係較佳的，其提供，對於至少一個檢查位置，在重現之相對位置中，發生至少一個輔助工具之一功能最佳化，特別是藉由輔助工具之定位、對準及/或選擇。歸因於僅由替代工件部分複製工件且在適用的情況下藉由替代加工組件部分複製進一步加工組件，輔助工具容易地可見且可容易地接取，使得在碰撞檢查期間可特別容易地執行輔助工具之最佳化(特別是輔助工具之定位及對準)。例如，吹嘴可特別精確地指向產生切屑之位置，或指向任何切屑累積之位置。
特別較佳的是一變體，其中由替代工件部分複製之工件係一內部齒狀工件。在一內部齒狀工件之情況下，習知地視覺檢查碰撞係特別困難的，此係因為工件實際上完全覆蓋待加工之齒形部及進一步內部結構。若根據本發明將工件之一部分複製用作一替代工件，則可顯著改善至工件中之視野，此係因為至少在工件之圓周之一部分上方打開替代工件。因此，本發明對於內部齒狀工件特別有用。替代性地，本發明亦可用於(例如)外部齒狀工件或直齒狀工件。一般而言，在本發明之範疇內針對其 檢查碰撞之一工件可具有一或多個齒形部。
此外，一變體係較佳的，其中在替代工件之旋轉期間觀察至少一個光隙以用於碰撞檢查。光隙之至少一者可在替代工件與工具或替代工具之間延伸。若光隙消失或低於一經指定大小，則偵測到一碰撞。替代性地，可基於一增加之旋轉阻力或基於特別是替代工件及/或工具或替代工具之一偏轉來偵測碰撞。
進一步較佳的是一變體，其提供，至少一個替代加工組件具有一第一複製區段及一第二複製區段，其中此等複製區段複製對應加工組件之兩個相似地形成之區段，且其中在第一複製區段中及在第二複製區段中之一複製類型係不同的，特別是其中加工組件上之相似區段帶有一齒形部，且第一複製區段複製該齒形部之一齒頂圓，且第二複製區段複製齒形部之一齒根圓。特定言之，不同類型之複製可在於在一個複製中複製相似區段之一結構(在圓周方向上週期性的)之一最大徑向及/或軸向延伸，且在另一複製中複製此結構，該結構(在圓周方向上週期性的)之一最小徑向及/或軸向延伸。憑藉此變體，既可偵測(例如)齒形部之即時碰撞(特別是憑藉第一複製區段)，亦可複製其中(例如)齒形部與另一加工組件之另一齒形部嚙合之一完全進料/給料相對位置。加工組件之相似區段可藉由旋轉(例如，在一替代工件之情況下，圍繞工件軸)相互變換。
亦有利的是一變體，其中至少一個邊界標記應用於至少一個替代加工組件，該邊界標記指示未或未完全在替代加工組件上複製之相關聯加工組件之一結構之邊界。藉由實例，邊界標記可指示至少局部地未或未完全在替代加工組件上複製之一齒形部之開始或結束。邊界標記容許一操作者更容易地偵測未複製或未完全複製之結構之區域中之一碰撞。未 複製或未完全複製之一結構可使無法用完全複製之結構設定之替代加工組件及加工組件之一完全進料及/或完全給料相對位置能夠被設定。
在一有利變體中，提供一識別標記經應用於至少一個替代加工組件，該識別標記實現替代加工組件之一識別及/或替代加工組件至對應加工組件之一指派，特別是其中識別標記可由一人用肉眼讀取及/或係機器可讀的，且特別是其中識別標記包括一字母數字碼及/或一QR碼及/或一條碼及/或一RFID標籤。此簡化工具機及其替代加工組件之處置以及根據本發明之方法之執行，特別是亦在一自動化序列中。識別標記可(例如)經列印或膠合或雕刻。
本發明之範疇亦涵蓋一工具機系統，其經設計以執行根據本發明之上述方法，該工具機系統包括用於加工至少一個工件之一工具機且包括一或多個替代加工組件，該一或多個替代加工組件之各者係該工具機之一對應加工組件之一複製品或部分複製品，其中該一或多個替代加工組件包括一替代工件，該替代工件係該工件之一部分複製品，其中在該替代工件中，僅在該工件之一圓周之一部分上方在一軸向部分區域上方複製該工件。憑藉根據本發明之工具機系統，可特別是使用根據本發明之一上述方法以一簡單、具成本效益且安全的方式執行一碰撞檢查。工具機系統亦可包括一或多個額外替代加工組件(除了替代工件之外)，例如，一替代工具或一替代夾持構件或一替代工具架。關於一或多個加工組件，工具機系統可包括一原始加工組件及一替代加工組件兩者(例如，用於工件之一原始夾持構件及相關聯替代夾持構件)。
在根據本發明之工具機系統之一較佳實施例中，提供工具機包括一電子機器控制器，該電子機器控制器經程式化以用於執行根據本 發明之上述方法，以接近配置於工具機上之替代加工組件及/或加工組件之所有所識別之檢查位置相關聯之相對檢查位置，特別是其中相對檢查位置等於在過程特定循環中加工組件之相對位置，或相對檢查位置對應於在過程特定循環中加工組件之相對位置加上由一各自替代加工組件在工具機上之一緊固不同於一對應原始加工組件之一緊固所引起之一偏移。藉此，可在工具機上以一特別簡單及舒適的方式來執行根據本發明之用於碰撞檢查之方法。
又，在本發明之範疇內，在根據本發明之上文描述之一方法中或在根據本發明之上文描述之一工具機系統中使用一替代加工組件，其中該替代加工組件係一對應加工組件之一複製品或部分複製品，特別是其中替代加工組件係一對應工件之一替代工件，其中在該替代工件中，僅在工件之一圓周之一部分上方，至少在一軸向部分區域上方複製工件。憑藉此使用，可以一簡單、具成本效益且安全的方式進行碰撞檢查。
本發明之進一步優點可在描述及圖式中找到。所展示及描述之實施例不應被理解為一詳盡清單，而是具有用於本發明之描述之一例示性特性。
1:工具機系統
2:工具機
2a:機器控制器
2b:機床
3:替代工件
4:工件主軸
5:工具主軸
7:工具
7a:齒形部(工具)
8:工件滑動件
9:工具滑動件
10:橫向滑動件
11:夾持構件
12:工具架
13:氣體噴嘴配置
14:替代工具
15:替代工具架
16:半工件
16a:部分工件
17:軸向部分區域
18:軸向殘餘區域
19:部分結構
20:工件
21:齒形部(工件)
22:內部齒形部(工件)
23:包絡表面(替代工件)
24:包絡表面(替代工具)
25:齒形部(替代工具)
26:磁體
27:輔助工具
28:定心感測器
29:替代夾持構件
30:二維模板(替代工件)
31:RFID標籤
32:字母數字碼
33:識別標記
34:上部分
35:下部分
36:第一複製區段
37:第二複製區段
38:包絡曲線(替代工件)
39:包絡曲線(替代工件)
40:邊界標記
41:輔助旋轉架
42:模板載體
43:偏移
44:多重模板
45:半模板
46:底板
46a:罩蓋板(底板之上部分)
46b:塑膠稜柱/滑動元件(底板之下部分)
47:定位稜柱(底板之凹部)
48:緊固元件(用於模板載體)
49:滾花螺絲
50:磁體
51:突片
52:緊固元件(用於模板)
53:滾花螺絲
55:區段
56:區段
57:腳部分
58:旋轉板
58a:旋轉板之定心突出部
59:螺紋孔
60:滾珠軸承
61:部分片段
61a:彎曲部(向前)
61b:彎曲部(向後)
62:內導引件
63:外導引件
64:固定螺絲
65:內端
66:橫截面輪廓
67:光束
68:載體元件
69:光束源
69a:源載體
70:相交點
71:線性比例尺
72:光隙
73:階狀部
74:二維模板(替代工具)
75:包絡曲線(替代工具)
76:中間架
77:下部分
78:滑動底座/環
78a:滑動表面
78b:環形突出部
79:容座
80:模型
81:工作台
82:中間滑動件
83:手搖曲柄
84:替代工件滑動件
85:手搖曲柄
86:垂直滑動件
87:手搖曲柄
88:模型工具頭
89:手搖曲柄
90:樞軸驅動器
91:氣體噴嘴配置
92:調整架
93:定心感測器
94:調整裝置(氣體噴嘴配置)
A:機器軸
B:加工組件
E:替代加工組件
WSA:工件軸
WZA:工具軸
X,Y,Z:機器軸
圖1以一示意性側視圖展示根據本發明之用於執行根據本發明之用於碰撞檢查之方法之根據本發明之一工具機系統的一例示性實施例，其具有經設計為一半工件之一經安裝之替代工件；圖2展示來自圖1之在替代工件之區域中之一放大圖；圖3以一示意性透視圖展示來自圖1之半工件； 圖4以一示意性透視圖展示用於本發明之經形成具有在圓周方向上間隔開之三個部分結構的一例示性替代工件；圖5以一示意性透視圖展示圖3及圖4之替代工件之一原始工件；圖6以一示意性透視圖展示來自圖1之其上安裝有替代工件之夾持構件；圖7以一示意性透視隔離圖展示具有圖1之經安裝之替代工具之替代工具架，其中原始工具之一齒形部係由一包絡表面複製；圖8a以一示意性透視圖展示用於本發明之具有替代工具之一例示性替代工具架，其中原始工具之一齒形部被完全複製；圖8b以一示意性透視圖展示用於本發明之具有經設計為一二維模板之替代工具之一例示性替代工具架；圖9以一示意性透視圖展示用於執行根據本發明之用於碰撞檢查之方法之根據本發明之一工具機系統的進一步例示性實施例，其具有形成一替代工件及一替代夾持構件之一經安裝之二維模板；圖10展示來自圖9之在二維模板之區域中之一放大圖；圖11以一放大之橫向平面視圖展示圖9之二維模板；圖12以一示意性透視圖自上方傾斜地展示用於本發明之具有一經安裝之多重模板之一中間架之一模板架；圖13以一示意性透視圖自下方傾斜地展示圖12之模板架及多重模板；圖14a以一示意性透視圖自上方傾斜地展示用於本發明之經設計為具有一滑動軸承之一輔助旋轉架之一例示性中間架；圖14b以一示意性透視圖自下方傾斜地展示圖14a之中間架； 圖14c以一示意性橫截面展示用於本發明之經設計為具有一滾子軸承之一輔助旋轉架的一例示性中間架；圖15以一示意性截面視圖展示用於本發明之經設計為具有可調整的部分片段之一二維模板之一替代工件；圖16以一示意性透視圖展示用於執行根據本發明之用於碰撞檢查之方法之根據本發明之一工具機系統之一進一步例示性實施例的一細節，其具有使用光束部分複製原始工件之一替代工件；圖17以一示意性透視圖展示在一進一步變體中之用於執行根據本發明之用於碰撞檢查之方法之複製一工具機之機器軸的一模型。
圖1以一示意性側視圖展示在一例示性變體中之用於執行根據本發明之用於碰撞檢查之方法之根據本發明之一工具機系統1的一例示性實施例。工具機系統1具有其上安裝一替代工件3之一工具機2。圖2展示圖1之在替代工件3之區域中之一放大細節。應注意，圖9展示一工具機系統1之另一類似實施例，且與工具機2有關之一般說明同樣適用於兩個實施例。圖10展示圖9之在彼處替代工件3之區域中之一放大區段，且圖11為圖9之替代工件3之另一放大側視圖。
在工具機2上計劃一加工過程，在該加工過程期間，安裝於工具機2上之一工件(在圖1/圖2及圖9/圖10/圖11中未展示，但參閱圖5，元件符號20)待經受用一工具(在圖1/圖2中未展示，但參閱圖7中展示之替代工具14及圖10中之工具元件符號7)進行加工，例如，一硬滾刀剝離。在此，工件圍繞一工件主軸4之一工件軸WSA(工具機2之C軸)旋轉且工具圍繞一工具主軸5之一工具軸WZA(工具機之B軸)旋轉，且使工件及工具彼 此嚙合。通常，複數個工件待連續地加工，使得首先將工件安裝於工具機上，加工，且拆卸，且接著安裝、加工及拆卸下一工件等等。
在加工一單個工件之進程中，加工組件B在一過程特定循環中憑藉機器軸在工具機2上相對於彼此移動；每次加工一新工件時，就重複該過程特定循環。在此，工具機2之加工組件B至少表示工件及工具。在此，工具機2包括(藉由實例)可在一過程特定循環之背景內容下致動之機器軸：-一機器軸Y，一工件滑動件8可依其在此在一水平方向上相對於工具機2之一機床2b移動，其中工件滑動件8承載工件主軸4；-一機器軸X，一工具滑動件9可依其在此在一水平方向上相對於一橫向滑動件10移動，其中工具滑動件9承載工具主軸5；-一機器軸Z，一橫向滑動件10可依其在此在一垂直方向上相對於機床2b移動，橫向滑動件10承載工具滑動件9；-一機器軸A，工具主軸5可圍繞其在工具滑動件9上樞轉，其中機器軸A在此水平地(即，平行於X)延伸。
機器軸X、Y及Z在此彼此正交。工具機2可經設計，且特定言之可具有機器軸之一設計，如在CH 715 794 B1中描述。CH 715 794 B1之全部內容在此以引用的方式併入本發明中。
如在替代工件3上可見，工件經選擇為所展示之實例中之一內部齒狀工件(亦參閱圖5)。在一過程特定循環之背景內容下，例如，可如下般用步驟S1至S7提供機器軸X、Y、Z之一致動序列(其中假定工件最初在一工件更換位置處且工具最初在用於工件更換之一位置中，其中工具在X及Z 方向上偏離一底座位置)：- S1：經由Y移動工件滑動件8以使工件自工件更換位置移動至加工位置；- S2：經由X移動工具滑動件9及經由Z移動橫向滑動件10以使工具進入底座位置；- S3：自工具之底座位置開始，經由Z向下移動橫向滑動件10，使得工具對工件執行加工(給料)；- S4：經由X調整工具滑動件9且在需要的情況下，與工件滑動件8在Y上之一移動耦合，以便使工件及工具脫離；- S5：經由Z向上移動橫向滑動件10以使工具移出工件；- S6：經由X移動工具滑動件9且若在步驟S4中尚未完成，則經由Z移動橫向滑動件10，直至工具再次處於用於工件更換之位置；- S7：經由Y移動工件滑動件8以使工件移動返回至工件更換位置。
在步驟S7與S1之間，可執行一工件更換；為此目的，例如，可使用未更詳細展示之一工件更換機器人。至少在步驟S3及S4期間，工具及工件旋轉(B軸及C軸之致動，但此等對於碰撞檢查通常係不相關的)。在上文實例中，機器軸X、Y、Z主要或一致地一個接一個地個別致動，此通常係較佳的；然而，至少有時亦可同時致動多個機器軸X、Y、Z。亦應注意，在循環過程中致動之機器軸不需要為線性軸，且特定言之亦可包含樞軸。此外，機器軸可包括冗餘軸。
當計劃一過程特定循環時，必須檢查(在作為一實際工件加工之部分首次執行過程特定循環之前)經計劃之循環是否沒有所涉及之加工組件之間的無意碰撞(「碰撞檢查」)。若是，則可開始加工。若否，則 必須修改先前計劃之過程特定循環。本發明提供用於碰撞檢查之以下程序：首先，在經計劃之過程特定循環中識別(判定)一或多個檢查位置；此識別可由知道經計劃之過程特定循環之一電子控制單元執行。在各情況下，一檢查位置描述參與加工過程之加工組件之相對位置(包含定向)，因此，一檢查位置對應於過程特定循環中之一時間點。原則上，檢查位置經判定(特別是在選擇及數目上)使得在於所有經提供之檢查位置處不存在碰撞的情況下，過程特定循環總體上無碰撞。
在許多情況下，過程特定循環中之一機器軸之致動已結束及/或下一機器軸之致動將開始「方向變化」之時間點非常適合作為檢查位置。若有必要，則此等檢查位置可由進一步檢查位置補充，例如，在預期兩個加工組件之最大接近度之加工組件之相對位置的情況下(例如，若兩個加工組件或其突出部分相對於一機器軸之方向處於「相同高度」)。例如，在以上實例中，可在各情況下在步驟S2至S4結束時設定檢查位置。
接著針對各預期檢查位置重現所涉及之加工組件之相對位置。在此背景內容下，在本發明之範疇內，一或多個原始加工組件B由替代加工組件E代替，該等替代加工組件E係相關聯之原始加工組件B之一複製品或部分複製品；至少工件係由一替代工件3代替。替代工件3僅在其圓周之一部分上方複製工件(至少在一軸向部分區域中)；即，省略圓周之部分。此可對一操作者提供碰撞情形之一較佳視野，尤其是進入替代工件3之徑向內部之視野。藉由旋轉替代工件3，仍可針對碰撞檢查替代工件3或工件之整個圓周。特定言之，當圓周之經複製部分旋轉時，其可被帶至一 碰撞臨界位置中，而不必先前知道或預先設定屬於碰撞臨界位置之旋轉位置。
在圖1/圖2中所展示之工具機中，提供工件、用於工件之一夾持構件11、工具、工具之一工具架(參閱圖9/圖10/圖11中之元件符號12)、一氣體噴嘴配置13及一定心感測器28作為加工過程中之加工組件B。一些加工組件B係由替代加工組件E代替以用於碰撞測試；在根據本發明之用於碰撞檢查之工具機系統1中，在圖1/圖2之實施例中，工件係由替代工件3代替，工具由一替代工具14代替且工具架由一替代工具架15代替。替代加工組件E通常由一低成本且撓性材料製成，使得在於碰撞檢查期間發生碰撞的情況下，碰撞中所涉及之一(原始)加工組件B未由一替代加工組件E損壞。
在圖1中所展示之實施例中，直接接近指派至檢查位置之相對位置作為工具機2之相對檢查位置，此係因為替代加工組件E在此以與對應原始加工組件B附接至工具機2相同的方式附接至工具機2。一電子機器控制器2a經程式化以循序地移動至相對檢查位置；通常，一操作者手動地釋放至下一相對檢查位置之過渡。在一各自相對檢查位置處，工具機2停止，操作者打開一機器罩蓋(例如，一前門)且操作者通常徒手憑藉工件主軸4圍繞工件軸WSA旋轉圖1中之替代工件3，以檢查碰撞情形。當已檢查相對檢查位置時，操作者再次關閉機器罩蓋，且可接近下一相對檢查位置等等。
在圖1/圖2之所展示實施例中，氣體噴嘴配置13及定心感測器28亦經提供為在此緊固至工具主軸5之一外殼之加工組件B。氣體噴嘴配置13及定心感測器28係輔助工具27之實例，該等輔助工具27支援工 件之加工而自身不直接參與加工。氣體噴嘴配置13可用於在加工期間將切屑吹離工件及工具之嚙合區域。作為根據本發明之碰撞檢查之部分，一方面，針對碰撞(特別是針對與工件/替代工件3或其夾持構件11之碰撞)檢查氣體噴嘴配置13。另一方面，可(例如)針對以上實例中之步驟S2及/或S3及/或S4結束時之檢查位置最佳化氣體噴嘴配置13(特別是所展示之實例中之三個相關聯之氣體出口開口)之定位及定向。由於替代工件3僅部分複製工件，因此關於氣體噴嘴配置13及其部分之可接取性及亦可見性兩者，此最佳化對於操作者而言可以一特別簡單方式實現。定心感測器28偵測工具相對於工具軸WZA之旋轉位置以便建置工具及工件之同步。
圖1之實施例中所使用之替代工件3係在圖3中隔離展示。替代工件3經形成為一部分工件16a，且在此形成為一半工件16。在所展示之半工件16之情況下，相關聯之原始工件(參閱圖5)在半個圓周(即，180°圓周角)上方被連續複製；圓周之其餘部分在複製中被省略。圖3之替代工件3在其整個軸向高度上方複製原始工件。
為檢查一碰撞，可使半工件16圍繞工件軸WSA旋轉180°或更多，使得360°之整個圓周角範圍已由半工件16佔據至少一次。
圖4展示一替代工件3之一替代設計，該替代工件3在其圓周之一部分上方，即僅藉由圓周方向上之三個分開部分結構19在一(在此上部)軸向部分區域17中複製原始替代工件。部分結構19在此相同地形成(替代性地，亦可在部分結構19上建置以不同方式複製工件之相似區段之兩個或甚至更多複製區段，未展示，但參閱圖11)。部分結構19間隔開達近似120°。在替代工件3之複製中省略子結構19之間的圓周區域(只要其等落在上部軸向部分區域17內)。在一(在此下部)軸向殘餘區域18中，原始 工件在其整個圓周上方被複製。軸向殘餘區域18便於將替代工件3夾持於一夾持構件上。
為檢查一碰撞，可使替代工件3圍繞工件軸WSA旋轉120°或更多，使得360°之整個圓周角範圍已由一部分結構19呈現至少一次。
為進行比較，圖5展示由圖3及圖4之替代工件部分複製之原始工件20。其具有一齒形部21，即，一內部齒形部22。
在圖3及圖4之替代工件3中，齒形部21由一包絡表面23代替，在此情況下，該包絡表面複製齒形部21之齒頂圓。因此，替代工件3更容易製造。否則，各自替代工件3之尺寸對應於原始工件20之尺寸。應注意，在所展示之實例中之齒形部21具有一階狀部73，該階狀部73亦在替代工件上見到(參閱圖3及圖4中之元件符號3)。
圖6隔離展示圖4之處於夾持於夾持構件11中之狀態之替代工件3。夾持構件11可緊固於工件主軸中。
圖7隔離展示圖1/圖2之處於緊固於替代工具架15中之狀態之替代工具14。替代工具架15具備磁體26，至工具主軸之緊固可使用該等磁體26以一簡單方式發生。原始工具之一齒形部由替代工具14上之一包絡表面24代替。應注意，替代工具14在此在其整個圓周上方被複製。替代工具14可(例如)藉由車削來製造。
圖8a展示類似於圖7之組態之一替代工具14及一替代工具架15之一替代組態。然而，在此在替代工具14上，原始工具之一齒形部亦藉由一齒形部25在替代工具14上完全複製(即，齒對齒)。替代工具14可藉由3D列印(例如)由塑膠製造。
圖8b展示類似於圖7之組態之一替代工具14及一替代工具 架15之另一替代組態。然而，在此，替代工具14係由一二維模板74形成，且相應地僅關於其圓周之部分，即，在一橫截面(其含有工具軸)之區域中複製原始工具。原始工具之齒形部係藉由對應於齒形部之齒頂圓處之橫截面輪廓之一包絡曲線75在替代工具14上複製。替代工具14可自(例如)金屬板切割出。經設計為一二維模板74之替代工具14可(例如)插入至替代工具架15(未詳細展示)之底側上之一狹槽中。在碰撞檢查中，在此憑藉工具主軸之樞轉軸承使替代工具14圍繞工具軸旋轉。
圖9以一示意性透視圖展示在一進一步例示性變體中之用於執行根據本發明之用於碰撞檢查之方法之根據本發明之一工具機系統1的一進一步例示性實施例。圖10展示圖9之在替代工件3之區域中之一放大圖，該替代工件3在此經設計為一二維模板30，且圖11自側面展示二維模板30之一額外、放大平面視圖。工具機系統1已在很大程度上在上文圖1/圖2中呈現，使得在此將僅闡釋本質差異。
在圖9/圖10/圖11中，在根據本發明之用於碰撞檢查之工具機系統1中，工件及用於工件之夾持構件由一替代工件3及一替代夾持構件29代替。在此，替代工件3及替代夾持構件29由一二維模板30一起形成，該二維模板30在其上部分34中，複製工件之輪廓，且在一下部分35中，在各情況下，部分地複製夾持構件之輪廓。具有其齒形部7a之工具7及工具架12在此係原始加工組件B。應注意，替代性地，在需要的情況下，工具7及工具架12亦可由替代加工組件代替(在此未更詳細展示，但參閱圖7、圖8a、圖8b)。
二維模板30僅複製工件及夾持構件之橫截面輪廓(在碰撞檢查相關之一部分中)。此製造非常簡單及低成本，例如，藉由自一塑膠 板、硬紙板或薄金屬板衝切或切割出。另一方面，藉此使得碰撞情形之一非常良好的視野成為可能。在此，二維模板30係在工件軸WSA之兩側上複製工件之橫截面輪廓之一完整模板。
二維模板30在此具備一RFID標籤31及具備肉眼可讀之一字母數字碼(銘刻)32。RFID標籤31及字母數字碼32係識別標記33之實例，可用該等識別標記33容易地識別模板30且特別是可容易地將模板30指派至原始工具及原始夾持構件。
如自圖11特別清楚地可見，工件之橫截面輪廓以不同方式在二維模板30之兩側(半體)上複製。在圖11中之左側上，工件之一齒形部之一區段係藉由對應於該齒形部之一齒頂圓之一包絡曲線38在一第一複製區段36中複製。在圖11中之右側上，在一第二複製區段37中，工件之齒形部之一進一步區段係藉由一包絡曲線39複製，該包絡曲線39對應於齒形部之齒根圓(在齒形部之軸向延伸之最大部分，在此下部分上方)。工件之該區段及進一步區段經相同地設計(即，其等可藉由工件之在此180°之旋轉而平移至彼此中)。憑藉第一複製區段36，可在未對其提供工件之齒形部中之嚙合之檢查位置中檢查與加工組件或替代加工組件之碰撞。憑藉第二複製區段37，可使具有其齒形部7a之工具7(或在其他實施例中，一替代工具)到達替代工件上之齒形部之齒根圓，即，模擬與工件之齒形部之完全嚙合。藉由使模板30旋轉(幾乎)360°，可在整個圓周上方檢查碰撞。
在第二複製區段37之區域中，將一邊界標記40應用於二維模板30，該邊界標記40向操作者指示尚未完全複製之齒形部將在第二複製區段37之區域中終止之位置。此使得操作者在使用第二複製區段時更容 易確認相對檢查位置並接著偵測可能碰撞。
圖11亦清楚地展示可由操作者檢查以偵測碰撞之一典型光隙72。在圖11中，所展示之光隙72位於工具架12與替代工件3之(徑向內)輪廓之間。由於在加工組件B及替代加工組件E之所展示之相對位置中，在替代工件3與工具架12之間保持一足夠光隙72，因此不存在碰撞。若在替代工件3或二維模板30之旋轉期間，待在替代工件3與工具架12之間發生接觸(即，若光隙72待消失)，則將存在一碰撞。
二維模板30在此緊固至一中間架76，該中間架76繼而配置於工具機2之原始夾持構件11上。原始夾持構件11安裝於工件主軸4上。應注意，在此在碰撞測試中不使用原始夾持構件11，而是使用由二維模板30共同形成之一替代夾持構件29。夾持構件11在此僅用於安裝(緊固)中間架76。中間架76在此包括一模板載體42及一下部分77(在圖10中大部分被隱藏)，模板載體42憑藉緊固元件48，尤其是滾花螺絲49以一旋轉固定方式固定於該下部分77上。二維模板30固定至模板載體42，且下部分77固定於(原始)夾持構件11中。為使替代工件3旋轉，替代工件3連同中間架76及夾持構件11一起憑藉工件主軸4或其樞轉軸承旋轉。然而，應注意，藉由省略滾花螺絲49，中間架76亦可用作具有經設計為一滑動軸承之一分開的樞轉軸承之一輔助旋轉架(參見圖14a/圖14b)。
然而，歸因於此設計，在碰撞檢查期間替代工件3及替代夾持構件29(或模板30)之位置(在Z方向上)與在實際工件加工期間工件及原始夾持構件11之位置不匹配。替代工件3及替代夾持構件29經配置為在原始位置上方「過高」達偏移43。
在圖9/圖10/圖11中所展示之實施例中，用工具機2接近指 派至檢查位置之相對位置作為對應於相對位置加上此偏移43之相對檢查位置。偏移43補償以下事實：替代工件3及替代夾持構件29未在此以與對應原始加工組件B附接至工具機2相同的方式附接至工具機2。機器控制器2a經程式化以一個接一個地接近以此方式調整之相對檢查位置。應注意，偏移43可在替代工件3上在銘刻32中指示，或亦可儲存於RFID標籤31中，使得操作者可在機器控制器中輸入此偏移，或機器控制器可自動讀取並接管偏移43之值。
圖12以一透視圖自上方傾斜地闡釋圖9/圖10/圖11之中間架76之模板載體42之結構，且圖13以一透視圖自下方再次闡釋圖9/圖10/圖11之中間架76之模板載體42之結構，其中，偏離此的是，經設計為一半模板45之一多重模板44經固持於模板載體42上。
模板載體42經形成具有一底板46，該底板46向內(朝向工件軸WSA之方向)形成具有呈一定位稜柱47之形式之一凹部。緊固元件48配置於底板46上以便將模板載體42緊固(例如)於中間架之下部分(參見圖10，元件符號77)上或一輔助旋轉架之一旋轉板(參見圖14c，元件符號58)上，或視需要亦直接緊固於另一結構(諸如一夾持構件或一工件主軸)上。在此展示滾花螺絲49及磁體50作為例示性緊固元件48。底板46在此包括一罩蓋板46a(通常由金屬製成)及一下層塑膠稜柱46b。
此外，模板載體42在此具有兩個突片51，一或多個二維模板30可緊固於該等突片51上，其中滾花螺絲52可再次用作一或多個模板30之緊固元件53。如所展示，突片51可為自罩蓋板46a向上彎曲之金屬板區段，或可為緊固至底板46之額外結構(後者未更詳細展示)。
在所展示之實施例中，選擇緊固至模板載體42之二維模板 30作為一多重模板44。在此，多重模板44經設計為具有其邊緣輪廓之兩個不同區段55、56之一雙重模板，其中此等區段55、56之各者複製另一工件之橫截面輪廓。取決於多重模板44安裝於模板載體42上之定向，多重模板44用作一個或另一個工件之一替代工件3。在多重模板44之所展示定向上，區段56係用於碰撞檢查，一內部齒狀工件之橫截面輪廓藉由其在一上部分34中部分複製。在一下部分35中，區段56亦部分複製一夾持構件，使得多重模板44亦同時用作一替代夾持構件29。若圖12中之模板30待以圍繞一垂直軸旋轉180°之一定向安裝至模板載體42，則區段55將接著用於碰撞檢查。
由於多重模板44僅在一側(在圖12中，左側)上複製一各自工件之橫截面，因此多重模板44被稱為一半模板45。藉此可獲得碰撞情形之一特別良好的視野。
圖14a及圖14b以透視圖繪示圖9/圖10/圖11之中間架之一變體。在圖14a/圖14b之變體中，中間架76可用作一輔助旋轉架41。模板載體42及下部分77在很大程度上如圖9/圖10/圖11及圖12/圖13中展示般設計；僅闡釋本質差異。
在此，輔助旋轉架41包括模板載體42及下部分77。然而，模板載體42在此未以一旋轉固定方式固定至下部分77，但僅用定位稜柱47抵靠下部分77之一容座79放置。容座79相對於下部分77之一上部平面滑動表面78a形成一環形突出部，模板載體42用其塑膠稜柱46b擱置於該環形突出部上。塑膠稜柱46b亦可被稱為一滑動元件。此外，在此設計中，下部分77亦可被稱為輔助旋轉架41之滑動底座78，或歸因於其整體結構，以簡化方式被稱為一環。
在定位稜柱47抵靠容座79擱置且藉此使模板載體42居中時，模板載體42可視需要用手圍繞工件軸WSA(其穿過容座79之中心)旋轉，其中模板載體42(或塑膠稜柱)用其底側在滑動表面78a上滑動。工件主軸之一致動則對於旋轉替代工件3係不必要的。
下部分77在其底側上具有一環形突出部78b，例如，下部分77可用該環形突出部78b夾持於原始夾持構件中。下部分77尤其可由鋼製成。
藉由實例，圖14c以橫截面展示用於本發明之一替代中間架76之基本部分，該替代中間架76亦可用作一輔助旋轉架41且可用於(例如)圖9/圖10/圖11之工具機系統之實施例中以代替彼處之中間架。
輔助旋轉架41具有通常可在一原始夾持構件(在此未展示，但參閱圖10，例如，彼處之元件符號11)中夾持之一腳部分57。在腳部分57中，一旋轉板58圍繞在使用中對應於工件軸WSA之一軸可旋轉地安裝；在所展示之設計中，為此目的使用一滾珠軸承60。在旋轉板58上，緊固模板載體(在此未展示，但參閱例如圖12/圖13或圖9/圖10/圖11，彼處之元件符號42)。在此，旋轉板58具有用於緊固模板載體之螺紋孔59，滾花螺絲(圖9/圖10/圖11或圖12/圖13中之元件符號49)可螺合至該等螺紋孔59中。在所展示之實施例中，旋轉板58具有用於模板載體42之定位稜柱47之坐落之一定心突出部58a(其在此係圓柱形的)。
圖15以一部分截面之示意性側視圖繪示用於本發明之一二維模板30，其中模板30經設計為可調整的且因此可用作複數個工件之一替代工件3。
模板30經形成具有在軸向方向上(在圖15中垂直)彼此上下 配置之複數個部分片段61，該等部分片段61可在徑向方向上(在圖15中水平)個別地調整。部分片段61較佳地在橫截面上塑造為矩形(特別是正方形)棒。部分片段61係在一模板載體42之一內導引件(內棒支撐件)62及一外導引件(外棒支撐件)63中導引。當釋放一緊固元件(在此一固定螺絲64)時，部分片段61之調整可發生，其中所要工件之橫截面輪廓66藉由具有部分片段61之內端65之整個部分片段61(棒包、棒束)近似複製。接著可擰緊固定螺絲64，藉此在徑向方向上固定部分片段61。模板載體42通常係一輔助旋轉架(未更詳細展示)之部分。
部分片段61各在其等之後端處具備一彎曲部61a、61b，以便於由一操作者抓握部分片段61；彎曲部61a、61b在此較佳地交替指向不同方向。在圖15中，部分片段61與向前(在繪圖平面外)之一彎曲部61a交替且部分片段61與向後(至繪圖平面中)之一彎曲部61b交替。
在圖15中，在自側面之平面視圖中，隱藏結構係藉由虛線指示。
圖16在替代工件3之區域中之一截面中以一示意性側視圖展示在一進一步例示性變體中之用於執行根據本發明之用於碰撞檢查之方法之根據本發明之一工具機系統1的一進一步例示性實施例。僅闡釋與圖1/圖2之設計之本質差異。
在所展示之實施例中，替代工件3係由多個光束67形成，該等光束部分複製工件之橫截面輪廓。光束67及其等之相交點70在此標記工件之橫截面輪廓之邊緣及隅角。光束67在此係藉由光束源69(例如，市售雷指器)產生之雷射束。光束源69係憑藉源支撐件69a安裝於一在此類支架之支撐元件68上。藉由使替代工件3或載體元件68圍繞工件軸WSA旋 轉，可在工件之整個圓周上方以對一操作者而言非常良好的可見性來檢查碰撞情形。歸因於光束67，碰撞邊緣通常亦特別容易地由光束67之光反射或中斷來偵測(在其等之進程中，憑藉廷得耳效應藉由一些霧或煙霧可使其等容易地可見)。
支撐元件68可為一輔助旋轉架之部分(支撐元件68例如安裝於輔助旋轉架之一旋轉板上)，或其可直接安裝於一原始結構上(諸如，如在此安裝於工件主軸4上)。
一線性比例尺71在此作為用於調整光束源69之一調整輔助件應用於載體元件68。
光束67可靠地排除對與光束67碰撞之原始加工組件(例如，工具)之任何損壞。
圖17展示一模型80之一示意性透視圖，可用該模型80模擬用於根據本發明之一碰撞檢查之檢查位置或相對檢查位置。在根據本發明之碰撞檢查期間，則不需要如圖1及圖9中所展示之原始工具機，使得避免機器停機時間。模型80可完全模擬圖1及圖9之工具機之機器軸以用於碰撞檢查。
模型80具有一工作台81，一中間滑動件82可在該工作台81上用一手搖曲柄83相對於經模擬機器軸X移動。在中間滑動件82上，一替代工件滑動件84可用一手搖曲柄85沿著經模擬機器軸Y移動。一二維模板30憑藉一輔助旋轉架41固持於替代工件滑動件84上且可圍繞經模擬工件軸WSA旋轉。二維模板30在此形成替代工件3及替代夾持構件29。
一模型工具頭88圍繞經模擬機器軸A可旋轉地安裝於一垂直滑動件86上，該垂直滑動件86可藉由一手搖曲柄87沿著經模擬機器軸Z 垂直移動。經模擬工具軸A可憑藉樞軸驅動器90(其在此包括未更詳細展示之一蝸輪)經由手搖曲柄89致動。可圍繞經模擬機器軸A樞轉之一替代工具14被固持於模型工具頭88上。此外，在此可用一調整裝置94調整之一原始氣體噴嘴配置91經形成於模型工具頭88上。另外，在垂直滑動件86上，亦提供一調整架92，在該調整架92上可在此調整一原始定心感測器93。替代性地，亦可在模型80上提供一替代氣體噴嘴配置或一替代定心感測器(未更詳細展示)。
經模擬機器軸X、Y、Z、A具備未詳細展示之標度，一操作者可用該等標度設定所需檢查位置或相對檢查位置(若有必要，則具有一適當偏移)。在各檢查位置或相對檢查位置處，操作者則可憑藉輔助旋轉架41旋轉替代工件3，以便針對碰撞檢查替代加工組件E(在此元件符號3、29、14)及加工組件B(在此元件符號91、93)。
概括而言，本發明係關於一種用於一加工過程之碰撞檢查的方法，其中針對該加工過程提供一過程特定循環，在該循環期間，多個加工組件(B)待在一工具機(2)上依至少一個機器軸(A、X、Y、Z)相對於彼此移動，其中該等加工組件(B)包括至少一個工件(20)及一個工具(7)，且至少在該過程特定循環之一部分期間，該工件(20)待圍繞一工件軸(WSA)旋轉且該工具(7)待圍繞一工具軸(WZA)旋轉，其特徵在於在該過程特定循環中，識別至少一個檢查位置，其中該檢查位置對應於依該至少一個機器軸(A、X、Y、Z)設定之該等加工組件(B)之一相對位置，且特徵在於，為了針對碰撞檢查一各自檢查位置，重現該等加工組件(B)之該相對位置， 其中在重現期間使用一或多個替代加工組件(E)，該一或多個替代加工組件(E)各係該對應加工組件(B)之一複製品或部分複製品，且該一或多個替代加工組件(E)包括一替代工件(3)，該替代工件(3)係該工件(20)之一部分複製品，其中在該替代工件(3)中，僅在該工件(20)之一圓周之一部分上方，至少在一軸向部分區域(17)上方複製該工件(20)，且其中，在該重現之相對位置中，使該替代工件(3)圍繞其工件軸(WSA)旋轉。本發明提供一種用於一加工過程之碰撞檢查的簡單、具成本效益且安全的方法。
1:工具機系統
2:工具機
2a:機器控制器
2b:機床
3:替代工件
4:工件主軸
5:工具主軸
8:工件滑動件
9:工具滑動件
10:橫向滑動件
11:夾持構件
13:氣體噴嘴配置
A:機器軸
B:加工組件
E:替代加工組件
WSA:工件軸
WZA:工具軸
X,Y,Z:機器軸

Claims (32)

  1. 一種用於一加工過程之碰撞檢查的方法，其中針對該加工過程提供一過程特定循環，在該過程特定循環期間，多個加工組件(B)待在一工具機(2)上依至少一個機器軸(A、X、Y、Z)相對於彼此移動，其中該等加工組件(B)包括至少一個工件(20)及一個工具(7)，且至少在該過程特定循環之一部分期間，該工件(20)待圍繞一工件軸(WSA)旋轉且該工具(7)待圍繞一工具軸(WZA)旋轉，其特徵在於在該過程特定循環中，識別至少一個檢查位置，針對關於該等加工組件(B)之碰撞檢查該檢查位置，其中該檢查位置對應於依該至少一個機器軸(A、X、Y、Z)設定之該等加工組件(B)之一相對位置，且特徵在於，為了針對碰撞檢查一各自檢查位置，重現該等加工組件(B)之該相對位置，其中在該重現期間使用一或多個替代加工組件(E)，該一或多個替代加工組件(E)各係該對應加工組件(B)之一複製品或部分複製品，其中該一或多個替代加工組件(E)包括一替代工件(3)，該替代工件(3)係該工件(20)之一部分複製品，其中在該替代工件(3)中，僅在該工件(20)之一圓周之一部分上方，至少在一軸向部分區域(17)上方複製該工件(20)，且其中，在該重現之相對位置中，使該替代工件(3)圍繞其工件軸(WSA)旋轉。
  2. 如請求項1之方法，其中在與該工具機(2)分離之該工具機(2)之一模型(80)上執行該等加工組件(B)之該相對位置之該重現。
  3. 如請求項1之方法，其中該等加工組件(B)之該等相對位置之該重現在該工具機(2)上發生。
  4. 如請求項3之方法，其中該工具機(2)具有擁有至少一個夾持構件(11)之至少一個工件主軸(4)，且該替代工件(3)係用該夾持構件(11)安裝以用於該重現。
  5. 如請求項3或4之方法，其中該替代工件(3)緊固至一中間架(76)以用於該重現，且該中間架(76)直接或間接緊固至一工件主軸(4)。
  6. 如請求項4之方法，其中該替代工件(3)緊固至一中間架(76)以用於該重現，且該中間架(76)直接或間接緊固至該工件主軸(4)，其中該中間架(76)用該工件主軸(4)之該夾持構件(11)緊固至該工件主軸(4)。
  7. 如請求項3或4之方法，其中該替代工件(3)緊固至該工具機(2)之一工件主軸(4)以用於該重現，且為了使該替代工件(3)圍繞其工件軸(WSA)旋轉，使該工具機(2)之該工件主軸(4)旋轉。
  8. 如請求項1至4中任一項之方法，其中將該替代工件(3)安裝於一輔助 旋轉架(41)上以用於該重現，且為了使該替代工件(3)旋轉，使此替代工件(3)在該輔助旋轉架(41)上旋轉。
  9. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該替代工件(3)具有一軸向部分區域(17)，在該軸向部分區域(17)中，僅在該工件(20)之一圓周之一部分上方複製該工件(20)，且具有一軸向殘餘區域(18)，在該軸向殘餘區域(18)中，在該工件(20)之整個圓周上方複製該工件(20)，特別是其中在該軸向部分區域(17)中，該圓周之該部分具有在圓周方向上彼此分離之多個子結構(19)。
  10. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該替代工件(3)經設計為一部分工件(16a)，該部分工件(16a)在其圓周之至少1/3及其圓周之至多2/3上方至少在一軸向部分區域(17)中複製該工件(20)，特別是其中該部分工件(16a)經設計為一半工件(16)。
  11. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該替代工件(3)僅完全或部分複製該工件(20)之一橫截面輪廓(66)。
  12. 如請求項11之方法，其中該替代工件(3)係由一二維模板(30)形成。
  13. 如請求項12之方法，其中該二維模板(30)經設計為一多重模板(44)，該多重模板(44)在其邊緣輪廓之不同區段(55、56)處在各情況下完全或部分複製不同工件(20)之該等橫截面輪廓(66)。
  14. 如請求項12之方法，其中該二維模板(30)具有部分片段(61)，該等部分片段(61)可相對於彼此調整，該等部分片段(61)經設定以使得其等完全或部分複製該工件(20)及/或一夾持構件之該橫截面輪廓(66)。
  15. 如請求項11之方法，其中該替代工件藉由光束(67)，特別是雷射束完全或部分複製該工件及/或一夾持構件之該橫截面輪廓(66)。
  16. 如請求項15之方法，其中該等光束(67)複製該工件及/或該夾持構件之該橫截面輪廓(66)之邊緣，及/或該等光束(67)之相交點(70)複製該工件(20)及/或該夾持構件之該橫截面輪廓(66)中之角點。
  17. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該一或多個替代加工組件(E)包括一替代工具(14)，該替代工具(14)係該工具(7)之一複製品或部分複製品。
  18. 如請求項17之方法，其中該替代工具(14)係該工具(7)之一部分複製品，其中在該替代工具(14)中，僅在該工具(7)之一圓周之一部分上方，至少在一軸向部分區域上方複製該工具(7)，且其中在該重現之相對位置中，使該替代工具(14)圍繞其工具軸(WZA)旋轉。
  19. 如請求項17之方法，其中該一或多個替代加工組件(E)包括一替代工具架(15)，該替代工具架(15)係一工具架(12)之一複製品或部分複製品，該工具(7)待用該工具架(12)固持於該工具機(2)之一工具主軸(5)上。
  20. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該一或多個替代加工組件(E)包括一替代夾持構件(29)，該替代夾持構件(29)係一夾持構件(11)之一複製品或部分複製品，該工件(20)待用該夾持構件(11)固持於該工具機(2)之一工件主軸(4)上。
  21. 如請求項20之方法，其中在該重現之相對位置中之該替代夾持構件(29)與該替代工件(3)一起旋轉，特別是其中該替代夾持構件(29)及該替代工件(3)由一共同二維模板(30)形成。
  22. 如請求項1至4中任一項之方法，其中，在一或多個替代加工組件(E)之情況下，該對應加工組件(B)之一齒形部(7a；21)完全或部分由該齒形部(7a；21)之一包絡曲線(38、39；75)或包絡表面(23、24)代替。
  23. 如請求項1至4中任一項之方法，其中由該替代工件(3)部分複製之該工件(20)係一內部齒狀工件(20)。
  24. 如請求項1至4中任一項之方法，其中在該替代工件(3)之旋轉期間觀察至少一個光隙(72)以用於碰撞檢查。
  25. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該一或多個替代加工組件(E)包括具有一第一複製區段(36)及一第二複製區段(37)之至少一個替代加工組件(E)，其中此等複製區段(36、37)複製該對應加工組件(B)之兩個相似地形成之區段，且其中在該第一複製區段(36)中及在該第二複製區段(37)中之一複製類型係不同的，特別是其中該加工組件上之該等相似區段帶有一齒形部(7a；21)，且該第一複製區段(36)複製該齒形部(7a；21)之一齒頂圓，且該第二複製區段(37)複製該齒形部(7a；21)之一齒根圓。
  26. 如請求項1至4中任一項之方法，其中至少一個邊界標記(40)應用於至少一個替代加工組件(E)，該邊界標記指示未或未完全在該替代加工組件(E)上複製之該相關聯加工組件(B)之一結構之邊界。
  27. 如請求項1至4中任一項之方法，其中一識別標記(33)應用於至少一個替代加工組件(E)，該識別標記實現該替代加工組件(E)之一識別及/或該替代加工組件(E)至該對應加工組件(B)之一指派，特別是其中該識別標記(33)可由一人用肉眼讀取及/或係機器可讀的，且特別是其中該識別標記(33)包括一字母數字碼(32)及/或一QR碼及/或一條碼及/或一RFID標籤(31)。
  28. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該等加工組件(B)包括至少一個 輔助工具(27)，特別是其中該至少一個輔助工具(27)包括一氣體噴嘴配置(13；91)及/或一抽吸噴嘴配置及/或一潤滑劑冷卻劑噴嘴配置及/或一定心感測器(28；93)。
  29. 一種用於準備一加工過程之方法，其包括如請求項28之用於碰撞檢查之一方法，其中此外，對於至少一個檢查位置，在重現之相對位置中，發生至少一個輔助工具(27)之一功能最佳化，特別是藉由定位、對準及/或選擇該輔助工具(27)。
  30. 一種經設計以執行如前述請求項中任一項之一方法之工具機系統(1)，該工具機系統(1)包括用於加工至少一個工件(20)之一工具機(2)且包括一或多個替代加工組件(E)，該一或多個替代加工組件(E)之各者係該工具機(2)之一對應加工組件(B)之一複製品或部分複製品，其中該一或多個替代加工組件(E)包括一替代工件(3)，該替代工件(3)係該工件(20)之一部分複製品，其中在該替代工件(3)中，僅在該工件(20)之一圓周之一部分上方在一軸向部分區域(17)上方複製該工件(20)。
  31. 如請求項30之工具機系統(1)，其中該工具機(2)包括一電子機器控制器(2a)，該電子機器控制器(2a)經程式化以用於執行如前述請求項中任一項之方法，以接近配置於該工具機(2)上之該等替代加工組件(E)及/或加工組件(B)之所有所識別之檢查位置相關聯之相對檢查位置，特別是其中該等相對檢查位置等同於在過程特定循環中該等加工組 件(B)之該等相對位置，或該等相對檢查位置對應於在該過程特定循環中該等加工組件(B)之該等相對位置加上由一各自替代加工組件(E)在該工具機(2)上之一緊固不同於一對應原始加工組件(B)之一緊固所引起之一偏移(43)。
  32. 一種一替代加工組件(E)在如請求項1至29中任一項之一方法中或在如請求項30或31中任一項之一工具機系統(1)中之用途，其中該替代加工組件(E)係一對應加工組件(B)之一複製品或部分複製品，特別是其中該替代加工組件(E)係一對應工件(20)之一替代工件(3)，其中在該替代工件(3)中，僅在該工件(20)之一圓周之一部分上方，至少在一軸向部分區域(17)上方複製該工件(20)。
TW112110828A 2022-03-23 2023-03-23 具有替代工件之加工過程的碰撞檢查方法 TWI855607B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH000318/2022 2022-03-23
CH00318/22A CH718535B1 (de) 2022-03-23 2022-03-23 Verfahren und Werkzeugmaschinensystem zur Kollisionsprüfung eines Bearbeitungsprozesses, mit Ersatzwerkstück.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202407482A TW202407482A (zh) 2024-02-16
TWI855607B true TWI855607B (zh) 2024-09-11

Family

ID=81074141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112110828A TWI855607B (zh) 2022-03-23 2023-03-23 具有替代工件之加工過程的碰撞檢查方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20250010474A1 (zh)
EP (1) EP4497046B1 (zh)
JP (1) JP7818099B2 (zh)
CN (1) CN118901048A (zh)
CH (1) CH718535B1 (zh)
MX (1) MX2024011572A (zh)
TW (1) TWI855607B (zh)
WO (1) WO2023180102A1 (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140025192A1 (en) * 2012-07-17 2014-01-23 Hitachi, Ltd. Machining Support Apparatus and Machining Support System
TW201417941A (zh) * 2012-11-09 2014-05-16 Ind Tech Res Inst 工具機刀具的補償量測方法及其系統
US20180361593A1 (en) * 2015-04-15 2018-12-20 Abb Schweiz Ag Method and apparatus for robot path teaching

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10208990A1 (de) * 2002-02-28 2003-09-18 Heller Geb Gmbh Maschf Verfahren zum Messen und/oder Überwachen von Prozeßschritten beim Bearbeiten von Werkstücken sowie Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens
KR101575780B1 (ko) * 2008-07-10 2015-12-08 시티즌 마쉬나리 가부시키가이샤 간섭 체크 장치 및 간섭 체크 방법 및 간섭 체크 장치를 갖춘 공작기계
JP6209392B2 (ja) * 2013-08-12 2017-10-04 Dmg森精機株式会社 干渉確認装置
DE102013015234A1 (de) 2013-09-13 2015-03-19 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Verzahnmaschine sowie Verzahnmaschine
DE102016104318B3 (de) * 2016-03-09 2017-04-13 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren zur Bestimmung einer Abweichung einer räumlichen Ausrichtung einer Strahlachse einer Strahlbearbeitungsmaschine von deren räumlichen Soll-Ausrichtung und Strahlbearbeitungsmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks
DE102018123363B4 (de) * 2018-09-24 2021-01-07 Bystronic Laser Ag Verfahren zur Kollisionsvermeidung und Laserbearbeitungsmaschine
CH715794B8 (de) 2019-07-17 2020-11-13 Reishauer Ag Werkzeugmaschine für die Wälzbearbeitung von Rotationsteilen mit nutförmigen Profilen.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140025192A1 (en) * 2012-07-17 2014-01-23 Hitachi, Ltd. Machining Support Apparatus and Machining Support System
EP2687932B1 (en) * 2012-07-17 2017-06-14 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Machining support system
TW201417941A (zh) * 2012-11-09 2014-05-16 Ind Tech Res Inst 工具機刀具的補償量測方法及其系統
US20180361593A1 (en) * 2015-04-15 2018-12-20 Abb Schweiz Ag Method and apparatus for robot path teaching

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023180102A9 (de) 2024-10-24
CN118901048A (zh) 2024-11-05
TW202407482A (zh) 2024-02-16
WO2023180102A1 (de) 2023-09-28
EP4497046B1 (de) 2026-05-06
JP7818099B2 (ja) 2026-02-19
CH718535B1 (de) 2023-03-15
US20250010474A1 (en) 2025-01-09
MX2024011572A (es) 2024-09-26
EP4497046A1 (de) 2025-01-29
JP2025510743A (ja) 2025-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111492199B (zh) 用于测量滚动加工刀具的方法和装置
US20160114412A1 (en) Method for producing a key copy
US20110295408A1 (en) Process for positioning a workpiece
US11084111B2 (en) Method for automated positioning of a toothed workpiece and manufacturing system for carrying out the method
US10232481B2 (en) Workpiece holding fixture for machining multiple prismatic parts
TW201509571A (zh) 機床的刀具偏移值的自動設定裝置及自動設定方法
US10710206B2 (en) Machining module, accessory assembly for a machining module and method for starting up a machining module
JP2017144534A (ja) ワークホルダ及びこのワークホルダ保持具を用いた加工システム
CN104460519A (zh) 控制切齿机的方法和切齿机
JP2024039635A (ja) ツール又はコンプリートツールを測定するためのデバイス、及び、ツール又はコンプリートツールのデジタル画像をコンパイルするための方法
US20230405752A1 (en) Processing machine and production method for object subject to processing
JP5105371B2 (ja) 旋盤装置
US12157197B2 (en) Method and device for controlling a workpiece during its manufacturing
TWI855607B (zh) 具有替代工件之加工過程的碰撞檢查方法
CN107949457A (zh) 设置方法和模块以及包括所述类型的模块的工件加工系统
DE102018116697B4 (de) Verfahren zum Bearbeiten einer Oberfläche eines Schmuckstücks und diesbezügliche Graviermaschine
JP5726791B2 (ja) 工具ホルダおよび旋盤装置
RU2279964C1 (ru) Способ позиционирования инструмента в координатной системе отсчета станка автоматизированного гравировального комплекса
US10099337B2 (en) Tools for lens processing
CN109154807A (zh) 制造反模切刀具的方法、用于铣床的适配单元和包括该单元的铣床
JP2017124485A (ja) 工作機械および工具先端位置の補正方法
JP6964291B2 (ja) 一台のカメラによるワーク測定システム 並びにこのシステムが搭載されたマシニングセンタ
JP3866834B2 (ja) 歯科補綴物の製造装置
WO1999012440A2 (de) Vorrichtung zur steuerung eines herstellungsautomaten sowie spannvorrichtung für werkstücke
CN110297458B (zh) 保温杯抛光机加工路径的实现方法