專利名稱：將樣品或切削刀橫向送入切削機的切削平面的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過進給溜板將樣品或切削刀橫向送入切削機的切削平面且尤其是切片機的切削平面內(nèi)的方法，其中通過一個靠馬達驅動的驅動裝置使進給溜板運動。
WO9804898A1公開了一種切片機。所述切片機具有一個靠馬達驅動的切片用驅動裝置，以便在被切物與切削刀之間產(chǎn)生相對運動。另外，切片機配備有由馬達驅動的進給裝置以便調(diào)整切片厚度。這兩個定位馬達可以被設計成步進式馬達并且它們與一條控制電路相連。通過所述控制電路來控制所述馬達。為了識別目標位置，在切片機內(nèi)設置了一個角度編碼器。
在該文獻中，還公開了如何能夠盡可能自動地將樣品橫向送入切削平面內(nèi)。
因此，本發(fā)明的任務是如此改進將樣品或切削刀橫向送入切削機的切削平面內(nèi)的方法，即盡可能自動地把樣品定位在切削平面內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，通過權利要求1特征部分所述的特征而完成了上述任務。其它有利的改進方案是從屬權利要求的內(nèi)容。
通過進給溜板將樣品或切削刀橫向送入切削機的切削平面且尤其是切片機的切削平面內(nèi)的方法的特點在于，進給溜板首先通過靠馬達驅動的驅動裝置而被送到一個平面?zhèn)鞲衅魃?。作為驅動裝置，例如可以采用帶增量傳感器的步進式馬達或線性馬達。在樣品表面接觸到平面?zhèn)鞲衅鲿r，測量出靠馬達驅動的驅動裝置的位置并將其與一個被存儲起來的切削平面位置進行比較。根據(jù)這兩個位置值而計算出用于靠馬達驅動的驅動裝置的控制信號并且在考慮了該控制信號的情況下利用所述靠馬達驅動的驅動裝置把進給溜板送入切削平面內(nèi)。
在另一個方法的設計方案中規(guī)定了，為確定切削平面相對平面?zhèn)鞲衅魑恢玫奈恢?，用手控制地通過靠馬達驅動的驅動裝置送入切削平面。在樣品表面接觸切削刀時，測算出靠馬達驅動的驅動裝置的位置，隨后利用靠馬達驅動的驅動裝置將進給溜板送到該平面?zhèn)鞲衅魃稀Ｔ跇悠繁砻娼佑|平面?zhèn)鞲衅鲿r，測算出靠馬達驅動的驅動裝置的位置，算出在移入切削平面時的靠馬達驅動的驅動裝置的測算位置和移到平面?zhèn)鞲衅魃蠒r的進給溜板的測算位置之間的差并將其作為切削平面位置地存儲起來。但還可以規(guī)定，不是存儲這兩個位置的差值，而是作為數(shù)值地只存儲切削面位置或這兩個位置。只需要確?？梢杂嬎愠隹狂R達驅動的驅動裝置從傳感器平面到切削平面的移動距離就行。
在本發(fā)明的另一個設計方案中規(guī)定了，在利用靠馬達驅動的驅動裝置進給樣品時，連續(xù)測算所存儲的切削平面位置值與靠馬達驅動的驅動裝置的位置值之間的距離。
另外，根據(jù)所述切削平面的存儲位置與靠馬達驅動的驅動裝置位置之間的測算值來調(diào)整靠馬達驅動的驅動裝置的速度。因此實現(xiàn)了，在樣品與傳感器或切削平面之間的距離變小時，降低靠馬達驅動的驅動裝置的速度。這可以連續(xù)進行或分級進行。同時確保了在到達各自位置前適時而可靠地停止驅動裝置工作，從而避免了空轉和與空轉有關的不受控制的沖撞。
在方法的另一個設計方案中，把連續(xù)測算出的靠馬達驅動的驅動裝置的位置與所存儲的位置進行比較，當它們相等時，降低靠馬達驅動的驅動裝置的速度和/或增大可通過馬達調(diào)節(jié)的參數(shù)的力值。
在本發(fā)明的另一個設計方案中，測量出在接觸到傳感器表面時的要切削樣品的表面位置并且計算出其與一個切削平面位置存儲值之間的差。通過確定樣品表面的位置，可以實現(xiàn)最好是對已經(jīng)過切削的樣品或具有光滑表面的樣品的自動定向校準。由此防止了樣品傾斜定位于切削平面內(nèi)并傾斜地進行切削。
還規(guī)定了，為此通過一個可靠馬達調(diào)節(jié)的載物臺而使樣品表面對準表面?zhèn)鞲衅鞑⑶疫€使其利用三個角先后接觸傳感器并根據(jù)這三個位置計算出樣品的空間位置。就是說，使樣品的三個角點先后接觸平面?zhèn)鞲衅鞑y算出可通過馬達驅動的進給溜板的各自位置和可由馬達條的載物臺的位置。隨后根據(jù)這些位置，可以計算并調(diào)整出一個樣品表面相對切削平面或傳感器平面的平行位置。
當然還可以規(guī)定，一直改變靠馬達驅動的進給溜板的數(shù)值和載物臺用步進式馬達的數(shù)值，直到平面?zhèn)鞲衅鞑辉偬綔y到接觸為止。
在另一個設計方案中規(guī)定了，計算出樣品空間位置與一個存儲位置之間的差并且根據(jù)所計算出的差來控制可由馬達調(diào)節(jié)的載物臺。
結合一個實施例并借助示意圖來詳細描述本發(fā)明。
所述圖示出了一臺切片機1，它具有一個機床2、一個裝在機床上的刀架3用的進給溜板14的底架18。刀架3攜帶著一把切削刀4。進給溜板5可沿雙箭頭方向運動地成型于底架18上并由一個進給步進馬達15驅動。進給溜板與切削刀架3一起限定出切削平面13的邊界。在平面13內(nèi)，發(fā)生了切削刀與被切物或樣品5的接觸。步進式馬達15可以通過控制線路23與控制電路8電連接。在刀架3上還設置了一個壓敏平面?zhèn)鞲衅?。該傳感器9通過控制線路22與控制電路8相連。
另外，在切片機1上設有一個轉動臂7，它具有一個可在雙箭頭X、Y方向上被校準的載物臺6，在所述載物臺上安裝有要切削的樣品。切片機的轉動臂7被支承在一個轉動軸承中并且被驅動馬達16帶動。馬達16通過控制線路27與控制電路8相連。另外，還為轉動臂7配備了一個角度步進傳感器17，它通過控制線路26把轉動臂7的實際位置值發(fā)送給控制電路8。
為空間定向的載物臺6配備了一個用于X向調(diào)整的步進式馬達20和一個用于Y向調(diào)整的步進式馬達21。這兩個馬達20、21各自通過一條控制線路28、29與控制電路8相連。
一個外控制臺10通過控制線路24與控制電路8相連，而一個帶所屬編碼器12的手控輪11通過控制線路25與所述控制電路相連。
在切片機中，通過使轉動臂7運動而實現(xiàn)了切削。另外，在切削平面13內(nèi)，樣品5被送到切削刀4的上方。在完成切削后，通過控制電路8使進給溜板14前進一段由控制臺10預定的切片厚度值。
連續(xù)檢測步進式馬達15、20、21及角度步進傳感器17的位置并與存儲在控制電路8中的值進行比較。
為了測算出切削平面13的位置值、切削刀4或切削平面13與傳感器9之間的距離，先用手控制地切削樣品5。當例如更換刀具或改變切削角度并改變了切削平面13的位置時，這樣做總是必要的。為了計算并存儲切削平面13的數(shù)值，靠電動機驅動的進給馬達15通過控制臺10的開關裝置而被送到樣品5上。在切削刀4接觸被切物表面之后，進給溜板14的位置作為數(shù)值地被存儲在控制電路8中。
隨后，被切物品頭部被定位于壓敏傳感器9的前面并且通過進給溜板14造成了樣品表面和傳感器9之間的接觸?？狂R達驅動的進給溜板14的位置同樣作為數(shù)值地被存儲在控制電路8內(nèi)。根據(jù)這兩個數(shù)值之差，可以作為數(shù)值地精確計算出切削平面13與傳感器9之間的距離(間距)。在更換完樣品后，可以自動改變樣品在切削平面13內(nèi)的位置或者將滑座14自動進給到樣品5上。另外，要切削的新樣品5具有多大厚度和什么樣的表面組織是完全無關緊要的。隨后，計算出傳感器9與切削平面13之間的距離并作為數(shù)值地儲存在控制電路中并可以自動定位其它所有的樣品5。
自動定位是如此實現(xiàn)的，即通過靠馬達驅動的進給溜板14而使樣品5接觸傳感器9。將所述進給溜板14的數(shù)值與存儲在控制電路8中的數(shù)值相加。使進給溜板14啟動移到這個新計算出的切削平面13位置上。
已經(jīng)過切削的且具有光滑表面的樣品5可以相對切削平面13自動定位。這是如此實現(xiàn)的，即首先通過步進式馬達20、21而使載物臺6移入止動位置。隨后，通過靠馬達驅動的進給溜板14造成樣品5表面接觸傳感器9并作為數(shù)值中間傳輸給控制電路8。隨后，通過控制電路8一直步進地控制步進式馬達20、21和靠馬達驅動的進給溜板14，直到傳感器9不再發(fā)出信號為止。
但是，可以如此實現(xiàn)樣品5的定位，即首先通過控制電路8而使步進式馬達20、21移入其最終位置，以便隨后使之接觸傳感器9。移向這個樣品5表面的角位置和其它兩個角位置并作為數(shù)值地儲存起來。通過在移向各角位置的同時測知留存路程，從而可以計算出樣品5相對切削平面13的定位狀況并對其進行調(diào)整。
當傳感器被設計成對位置敏感的平面?zhèn)鞲衅骰驂|狀兩維電位計時，在移向角時進行的位移存儲工作可以被省略。
通過控制臺10輸入驅動馬達16的動力及轉速的值并且存儲在控制電路8中。通過相連的角度步進傳感器17，可以作為數(shù)值地測量出轉動臂7的位置與轉速并將其與存儲值進行比較。當樣品位于切削刀4外時，根據(jù)某個位置來提高轉速并通過限流器減小馬達8的功率。在進行切削時，降低轉速并再次提高馬達16的功率。
但是，還可以通過用手操作的手控輪11來調(diào)節(jié)馬達8的轉速。為此，在轉動手控輪11時通過編碼器12產(chǎn)生的信號作為數(shù)值地被存儲在控制電路8中并且與角度步進傳感器17的值進行比較。根據(jù)差值獲得了控制馬達16轉速用的信號。為啟動和停止切片機1的工作，設置了一個腳踏開關30，它通過控制線路31與控制電路8相連。腳踏開關也可以配備有一個電位計，控制電路8通過電位計的位置而預定出馬達16轉速值或馬達切削速度值。
附圖
標記一覽表1-切片機；2-機床；3-刀架；4-切削刀；5-樣品；6-載物臺；7-轉動臂；8-控制電路；9-平面?zhèn)鞲衅鳎?0-控制臺；11-手控輪；12-編碼器；13-切削平面；14-進給溜板；15-進給步進式馬達；16-驅動馬達；17-角度步進傳感器；18-底架；19-轉動軸承；20-用于載物臺的X向步進式馬達；21-用于載物臺的Y向步進式馬達；22-控制線路8-9；23-控制線路8-15；24-控制線路8-10；25-控制線路8-12；26-控制線路8-17；27-控制線路8-16；28-控制線路8-20；29-控制線路8-21；30-腳踏開關；31-控制線路8-30；
權利要求
1．一種通過進給溜板將樣品或切削刀橫向送入切削機的切削平面且尤其是切片機的切削平面內(nèi)的方法，其中通過一個靠馬達驅動的驅動裝置使進給溜板運動，其特征在于，所述進給溜板首先通過靠馬達驅動的驅動裝置而被送到一個平面?zhèn)鞲衅魃?，在樣品表面接觸到平面?zhèn)鞲衅鞯那闆r下，測量出靠馬達驅動的驅動裝置的位置并將其與一個被存儲起來的切削平面位置進行比較，根據(jù)這兩個位置值而計算出用于靠馬達驅動的驅動裝置的控制信號并且在考慮了該控制信號的情況下利用所述靠馬達驅動的驅動裝置把進給溜板送入切削平面內(nèi)。
2．如權利要求1所述的通過進給溜板將樣品或切削刀送入切削機切削平面內(nèi)的方法，其特征在于，為了確定切削平面相對平面?zhèn)鞲衅鞯奈恢?，用手控制地通過靠馬達驅動的驅動裝置送入切削平面內(nèi)，并且在樣品表面接觸切削刀時，測算出靠馬達驅動的驅動裝置的位置，隨后利用靠馬達驅動的驅動裝置將進給溜板送到該平面?zhèn)鞲衅魃希跇悠繁砻娼佑|平面?zhèn)鞲衅鲿r，測算出靠馬達驅動的驅動裝置的位置，算出在移入切削平面時的靠馬達驅動的驅動裝置的測算位置和移到平面?zhèn)鞲衅魃蠒r的進給溜板的測算位置之間的差并將其作為切削平面位置地存儲起來。
3．如權利要求2所述的通過進給溜板將樣品或切削刀送入切削機切削平面內(nèi)的方法，其特征在于，在利用靠馬達驅動的驅動裝置進給樣品時，連續(xù)測算所存儲的切削平面位置值與靠馬達驅動的驅動裝置的位置值之間的距離。
4．如權利要求3所述的通過進給溜板將樣品或切削刀送入切削機切削平面內(nèi)的方法，其特征在于，根據(jù)所述切削平面位置的存儲位置與靠馬達驅動的驅動裝置位置之間的測算值來調(diào)整靠馬達驅動的驅動裝置的速度。
5．如權利要求3所述的通過進給溜板將樣品或切削刀送入切削機切削平面內(nèi)的方法，其特征在于，把連續(xù)測算出的靠馬達驅動的驅動裝置的位置與所存儲的位置進行比較，當它們相等時，降低靠馬達驅動的驅動裝置的速度和/或增大可通過馬達調(diào)節(jié)的參數(shù)的力值。
6．如權利要求1所述的通過進給溜板將樣品或切削刀送入切削機切削平面內(nèi)的方法，其特征在于，測量出在接觸傳感器表面時的要切削樣品的表面位置并且計算出其與一個切削平面位置存儲值之間的差。
7．如權利要求6所述的通過進給溜板將樣品或切削刀送入切削機切削平面內(nèi)的方法，其特征在于，通過一個可靠馬達調(diào)節(jié)的載物臺而使樣品表面對準表面?zhèn)鞲衅鞑⑶疫€使其利用三個角先后接觸傳感器并根據(jù)這三個位置計算出樣品的空間位置。
8．如權利要求7所述的通過進給溜板將樣品或切削刀送入切削機切削平面內(nèi)的方法，其特征在于，計算出樣品空間位置與一個存儲位置之間的差并且根據(jù)所計算出的差來控制可由馬達調(diào)節(jié)的載物臺。
9．如權利要求1所述的通過進給溜板將樣品或切削刀送入切削機切削平面內(nèi)的方法，其特征在于，一個靠馬達驅動的臂使樣品移入切削平面內(nèi)，根據(jù)樣品離切削平面的距離來調(diào)整馬達的動力和/或轉速。
全文摘要
本文描述了一種通過進給溜板將樣品或切削刀橫向送入切削機的切削平面且尤其是切片機的切削平面內(nèi)的方法。在該方法中,通過一個靠馬達驅動的驅動裝置使進給溜板運動。通過靠馬達驅動的驅動裝置把進給溜板送到一個平面?zhèn)鞲衅魃?。在樣品表面接觸平面?zhèn)鞲衅鲿r,測量出靠馬達驅動的驅動裝置的位置并將其與一個被存儲起來的切削平面位置進行比較。根據(jù)這兩個位置值而計算出用于靠馬達驅動的驅動裝置的控制信號并且在考慮了該控制信號的情況下利用所述靠馬達驅動的驅動裝置把進給溜板送入切削平面內(nèi)。
文檔編號G01N1/04GK1302374SQ00800310
公開日2001年7月4日 申請日期2000年3月8日 優(yōu)先權日1999年3月12日
發(fā)明者B·貢特爾, S·霍爾特米勒, A·勞達特, R·梅茨納, R·瓦爾特 申請人:萊卡顯微系統(tǒng)努斯洛赫股份有限公司