CH719448A2 - Verfahren für das Datenmanagement insbesondere von Betriebsmitteln einer Werkzeugmaschine sowie Betriebsmittel und Werkzeugmaschine für die Durchführung des Verfahrens. - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren für das Datenmanagement insbesondere von Betriebsmitteln einer Werkzeugmaschine werden Daten von Betriebsmitteln (23, 28, 29) der Werkzeugmaschine (20) zumindest in Bezug auf ihre Identifikation erfasst und gespeichert. Dieses Datenmanagement erfolgt erfindungsgemäss bei einer Werkzeugmaschine (20) für die Herstellung von Zahnrädern und/oder die Bearbeitung von Verzahnungen, bei der als Betriebsmittel (23, 28, 29) insbesondere Abrichtwerkzeuge, Spannmittel, Schleifwerkzeuge und/oder ähnliche eingesetzt werden, welche für die Erfassung insbesondere ihrer Identifikation und vorzugsweise weiterer Parametern, wie Nutz- und Geometriedaten, jeweils mit wenigstens einem Transponder (23', 28', 29') bestückt sind. Diese Transponder (23', 28', 29') können mit wenigstens einer der Werkzeugmaschine (20) zugeordneten Sende-/Leseeinheit (30) zum kabellosen Übertragen von Datensignalen kommunizieren. Mit diesem Datenmanagement kann die Produktion von präzise hergestellten Zahnrädern mit bedeutend geringeren Fehlerquoten und damit ein verbesserter Qualitätsstandard und dies bei maximalen Standzeiten der Bearbeitungswerkzeuge erzielt werden.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das Datenmanagement insbesondere von Betriebsmitteln einer Werkzeugmaschine, bei dem die Daten von Betriebsmitteln der Werkzeugmaschine zumindest in Bezug auf ihre Identifikation erfasst und gespeichert werden, wobei es sich bei den Betriebsmitteln um Bearbeitungswerkzeuge, Spann- und Zentriermittel für wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug und/oder für ein Werkstück handelt, dies nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie Betriebsmittel und eine Werkzeugmaschine.

[0002] Bei bekannten Betriebsmittel-Managements von Werkzeugmaschinen insbesondere für die Zahnradherstellung bzw. der Bearbeitung von Verzahnungen werden die Parameter der Betriebsmittel, wie zum Beispiel von Werkzeugen, Spannmittel etc. üblicherweise vom Bedienpersonal einzeln in der Datenerfassung der Werkzeugmaschine und nach Gebrauch individuell in Registerkarten oder dergleichen eingetragen und registriert. Dieser Art der Erfassung der Parameter der Betriebsmittel fehlt aber eine zentrale übergeordnete Auswertung und es ermöglicht dementsprechend nur einen beschränkten Zugriff und es können nicht oder nur umständlich Daten über einen längeren Zeitraum gesammelt werden. Zudem findet auch nur ein beschränkter Austausch zwischen den Maschinen- und Werkzeugherstellern einerseits und den diese verwendenden Zahnradproduzenten andererseits statt.

[0003] Bei den Werkzeugmaschinen, die mittels Wälzschleifen, Profilschleifen, Verzahnungshonen, Wälzfräsen, Wälzschälen oder ähnlichem arbeiten, besteht eine Grundvoraussetzung darin, dass die dafür eingesetzten Werkzeuge höchst präzise hergestellt und daher entsprechend teuer in den Gestehungskosten sind. Es wird daher angestrebt, mit diesen Werkzeugen eine maximale Standzeit zu erreichen und dass sie stets optimal eingesetzt werden.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für das Datenmanagement der Betriebsmittel weiter zu entwickeln, so dass mit diesem die Daten der Betriebsmittel einer Werkzeugmaschine, wie zum Beispiel die Werkzeuge, Spannmittel etc., während des Produktionsverlaufs ohne Handeintragungen oder ähnlichem automatisiert erfasst und ausgewertet werden können.

[0005] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

[0006] Das Datenmanagement von Betriebsmitteln wird erfindungsgemäss bei einer Werkzeugmaschine für die Herstellung von Zahnrädern und/oder die Bearbeitung von Verzahnungen verwendet, bei der als Betriebsmittel insbesondere Abrichtwerkzeuge, Spannmittel, Schleifwerkzeuge, und/oder ähnliche eingesetzt werden, welche für die Erfassung insbesondere ihrer Identifikation und vorzugsweise weiterer Parametern, wie Nutz- und Geometriedaten, jeweils mit wenigstens einem Transponder bestückt sind, wobei dieser Transponder jeweils mit wenigstens einer der Werkzeugmaschine zugeordneten Sende-/Leseeinheit zum berührungslosen Lesen und/oder Senden von Datensignalen kommunizieren können.

[0007] Mit diesem erfindungsgemässen Datenmanagement kann die Produktion von präzise hergestellten Zahnrädern mit bedeutend geringeren Fehlerquoten und damit ein verbesserter Qualitätsstandard und dies bei maximalen Standzeiten der Bearbeitungswerkzeuge erzielt werden. Zudem können die Produktionszeiten je nach Anforderung reduziert bzw. optimiert werden.

[0008] Sehr vorteilhaft werden die in den Betriebsmitteln jeweils für die integrierten Transponder RFID-Tags verwendet, welche mit dieser der Werkzeugmaschine zugeordneten Sende-/Leseeinheit mit einer Frequenz im UHF-Wellenbereich kommunizieren. Es können damit gespeicherte Daten in den Transpondern von der Sende-/Leseeinheit gelesen oder umgekehrt Daten und Energieleistung von ihr an die Transponder gesandt und in diesen gespeichert werden.

[0009] Zudem erfolgt die Signalübertragung zwischen der Sende-/Leseeinheit und den Transpondern via mindestens eine der Sende-/Leseeinheit zugeordnete Antenne und je nach Bedarf eine zusätzliche Hilfsantenne. Letztere ist derart fest oder verstellbar in der Werkzeugmaschine platziert, dass diese Signalübertragungsleistung zwischen der Sende-/Leseeinheit und dem oder den Betriebsmitteln ausreichend und somit stets gewährleistet ist. Die wenigstens eine Antenne kann separat mit Kabelverbindung zu der Sende-/Leseeinheit platziert oder in dieser integriert sein.

[0010] Beim Einrichten der Werkzeugmaschine vor der eigentlichen Bearbeitung mit den zu verwendenden Betriebsmitteln erfolgt eine automatisierte programmgesteuerte Erfassung der Daten der Betriebsmittel von der Sende-/Leseeinheit. Diese Daten werden von einer Auswerteeinheit geprüft, zugeordnet, visualisiert, gespeichert und/oder anderweitig ausgewertet. Damit können Fehlmanipulationen beim Einrichten vor dem Starten der eigentlichen Schleif-, Fräs-, Schäl- oder Hohnarbeiten von eingespannten Werkstücken nahezu gänzlich ausgeschlossen werden.

[0011] Nach einem teilweisen oder gesamten Bearbeitungsvorgang von Werkstücken durch die Werkzeugmaschine mit den verwendeten Betriebsmitteln erfolgt ebenso eine automatisierte programmgesteuerte Erfassung von spezifischen Daten, wie die Bearbeitungszeit für die Ermittlung der Standzeit der eingesetzten Werkzeuge, welche von der Sende-/Leseeinheit ermittelt und diese Daten von dieser Auswerteeinheit erfasst und gespeichert werden.

[0012] Die Erfindung sowie weitere Vorteile derselben sind nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Werkzeugmaschine für die Bearbeitung einer Verzahnung eines Werkstücks mit einem Schleifwerkzeug; und Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Werkzeugmaschine für die Herstellung eines Zahnrades mit einem Schälwerkzeug.

[0013] Fig. 1 zeigt eine Werkzeugmaschine 10 für die Bearbeitung von Verzahnungen eines Werkstücks 18 mit einem Maschinenbett 17, einer auf diesem um eine vertikale Achse drehbar gelagerten Werkzeugturm 24, einer neben diesem angeordneten Einrichtung 16 mit einer Einzentriersonde und einem horizontal auf dem Maschinenbett 17 verstellbar geführten Werkzeugschlitten 25 mit einem drehbar gelagerten Bearbeitungswerkzeug 14. In diesem Portal mit dem Werkzeugturm 24 ist ein Spannmittel 12 des Werkstücks 18 und ausserdem ein Abrichtgerät 11 mit einem Abrichtwerkzeug, einer oberhalb des Werkstücks 18 höhenverstellbar angeordneter Reitstockeinrichtung 15 zum Zentrieren desselben und oben ein Motorantrieb 19 vorgesehen. Mit diesem Motorantrieb 19 kann der Werkzeugturm 24 mit dem Werkstücktisch als Portal gedreht werden. Es sind zudem eine dem Werkzeug 14 zugeordnete verstellbare Kühldüseneinrichtung 13 und weitere Komponenten eines Spannmittels und Lagerungen desselben vorgesehen. Dieses als Schleifscheibe ausgebildete Werkzeug 14 ist um eine horizontale Achse drehbar, könnte aber selbstverständlich auch um eine schräge Achse rotierbar angeordnet sein.

[0014] Als Betriebsmittel der Werkzeugmaschine 10 sind insbesondere dieses Bearbeitungswerkzeug 14, das Spannmittel 12, das Abrichtwerkzeug, die Reitstockspitze dieser Reitstockeinrichtung 15 und die Düse der Kühldüseneinrichtung 13 vorgesehen.

[0015] Mit der dargestellten Werkzeugmaschine 10 kann auf bekannte Weise mittels kontinuierlichem Wälzschleifen, Teilwälzschleifen, diskontinuierlichem oder kontinuierlichem Profilschleifen von Werkstücken bzw. Abrichten von Werkzeugen gearbeitet werden.

[0016] Fig. 2 zeigt von einer Werkzeugmaschine 20 schematisch einen Werkstücktisch 22 mit einem Spannmittel 23 für ein nicht näher gezeigtes Werkstück und einen vorzugsweise in X- und Z-Richtung bewegbaren Werkzeugschlitten 26 mit einem Lagersupport 21 und einem Werkzeughalter 28 für ein Bearbeitungswerkzeug 29. Dieses als Schälwerkzeug ausgebildete Bearbeitungswerkzeug 29 wird von einem nicht näher gezeigten Drehantrieb rotiert und ist für das Wälzschälen auf- und abbewegbar angeordnet.

[0017] Als Betriebsmittel dieser Werkzeugmaschine 20 sind zum Beispiel dieser Werkzeughalter 28 und das Bearbeitungswerkzeug 29 zum einen und werkstückseitig dieses Spannmittel 23 zum andern vorgesehen.

[0018] Von diesen Werkzeugmaschinen 10, 20 sind nicht alle Einzelheiten erläutert, sondern es sind nur diese für die Erfindung relevanten Maschinenkomponenten bzw. Betriebsmittel dargetan.

[0019] Es könnte sich aber ebensogut um Werkzeugmaschinen handeln, welche mittels Verzahnungshonen, Wälzfräsen oder einem kombinierten Herstellen und Bearbeiten von Zahnrädern arbeiten.

[0020] Erfindungsgemäss erfolgt ein Datenmanagement bei diesen Werkzeugmaschinen 10, 20, welche für die Herstellung von Zahnrädern bzw. die Bearbeitung von Verzahnungen der Werkstücke ausgelegt sind, bei dem die Daten insbesondere ihrer Betriebsmittel zumindest in Bezug auf ihre Identifikationen erfasst werden. Für diese Erfassung sind diese Betriebsmittel 23, 28, 29 jeweils mit wenigstens einem Transponder 23', 28', 29' bestückt, welche mit einer der Werkzeugmaschine 10, 20 zugeordneten Sende-/Leseeinheit 30, wie in Fig. 2 gezeigt ist, zum kabellosen Übertragen von Datensignalen kommunizieren können. Entsprechende Transponder und eine Sende-/Leseeinheit können bei den Betriebsmitteln der Werkzeugmaschine 10 gemäss Fig. 1 analog vorgesehen sein, was nicht gezeigt ist.

[0021] Diese vorzugsweise aussenseitig bei den Betriebsmitteln 23, 28, 29 jeweils angeordneten Transponder 23', 28', 29' sind sehr vorteilhaft als RFID-Tags hergestellt, die mit dieser der Werkzeugmaschine 20 zugeordneten Sende-/Leseeinheit 30 mit einer Frequenz im UHF-Wellenbereich kommunizieren. Es handelt sich um Sende-/Leseeinheiten und UHF-Tags als Transponder von bekannten Herstellern. Diese Transponder 23', 28', 29' sind nur andeutungsweise bei den Betriebsmitteln 23, 28, 29 nach Fig. 2 veranschaulicht, nicht aber bei denjenigen nach Fig. 1, was aber auf gleiche Weise vorgesehen sein könnte.

[0022] Die Transponder 23', 28', 29' sind jeweils an der Aussenseite des Betriebsmittels 23, 28, 29 befestigt, wie zum Beispiel aufgeklebt. Mit Vorteil können sie in einer aussenseitigen Ausnehmung beim jeweiligen Aussenmantel der Betriebsmittel 23, 28, 29 befestigt sein, wobei sie jeweils vorstehend zu der Aussenfläche oder bündig zu ihr platziert sind. Es kann jeweils ein Transponder oder es können mehrere am Aussenumfang und/oder an einer Stirnseite eines jeweiligen Betriebsmittels 23, 28, 29 bestückt sein. Für das Fixieren bzw. als Schutzschicht gegen Schläge bzw. Kühlflüssigkeit können die Transponder 23', 28', 29' aussenseitig mit einem nichtleitenden Material, wie ein Harz, umgossen werden.

[0023] Die Erfindung zeichnet sich noch dadurch aus, dass die Signalübertragung zwischen der Sende-/Leseeinheit 30 und den Transpondern 23', 28', 29' via eine der Sende-/Leseeinheit 30 zugeordnete Antenne und wenigstens einer zusätzlichen Hilfsantenne 31 erfolgt. Diese Hilfsantenne 31 ist dabei derart fest oder verstellbar in der Werkzeugmaschine 20 platziert, dass diese Signalübertragung zwischen der Sende-/Leseeinheit 30 und dem oder den Betriebsmitteln 23, 28, 29 jederzeit oder zumindest in bestimmten Positionen der Betriebsmittel gewährleistet ist.

[0024] Zweckmässigerweise ist diese Hilfsantenne 31 nahe bei den Transpondern 23', 28', 29' vorzugsweise ohne jegliche andere dazwischen befindlichen Komponenten platziert. Die Transponder 23', 28', 29' ihrerseits sind entsprechend in den Betriebsmitteln 23, 28, 29 so positioniert, dass sie gegen die Hilfsantenne 31 ausgerichtet sind. Der Abstand zwischen der Hilfsantenne 31 und den Transpondern bewegt sich vorzugsweise im Millimeterbereich insbesondere beim Einrichten der Werkzeugmaschine vor bzw. nach einem Bearbeitungsprozess, bei dem die Daten der Betriebsmittel 23, 28, 29 gelesen und via die Sende-/Leseeinheit 30 an eine Auswerteeinheit für ihre Auswertung und Abspeicherung gesendet werden.

[0025] Vorteilhaft sind die Sende-/Leseeinheit 30 mit ihrer Antenne seitlich bei der Bearbeitungszone in der Nähe der Betriebsmittel 23, 28, 29 und die Hilfsantenne 31 wie oben erwähnt direkt neben den Transpondern 23', 28', 29' an je einem stationären Teil 27, 32 der Werkzeugmaschine angeordnet. Diese Platzierungen der Sende-/Leseeinheit und der Hilfsantenne können je nach Maschinentyp variiert werden. So kann die wenigstens eine Antenne der Sende-/Leseeinheit hinter dem Bearbeitungsraum oder deckenseitig angeordnet sein. Ebenso kann die Hilfsantenne so positioniert sein, dass sie zu einem jeweiligen Transponder hin- bzw. von diesem weg bewegbar ist, oder dass das Betriebsmittel mit dem Transponder gegen die fix angeordnete Hilfsantenne zu oder von dieser wegbewegbar ist.

[0026] Mit dieser Hilfsantenne 31 wird mitunter die Reichweite der Signalübertragungsleistung der Transponder vergrössert. Dies ist dann nötig, wenn ein Transponder aufgrund der geometrischen Beschaffenheit des Betriebsmittels oder wegen den Umgebungsbedingungen in der Werkzeugmaschine nicht gut lesbar ist. Diese geometrische Beschaffenheit des Betriebsmittels hat dahingehend einen Einfluss, dass sie für die Transponder wie eine Antennenverlängerung sind. Längliche Geometrien der Betriebsmittel sind für die Reichweite der Signalübertragungsleistung der Transponder besser geeignet. Da aber die Aussengeometrien bei manchen Betriebsmitteln nicht veränderbar sind, werden im Rahmen der Erfindung diese Hilfsantennen eingesetzt.

[0027] Von der Auswerteeinheit können Daten an die Steuerungszentrale der Werkzeugmaschine 20 weitergeleitet und von dieser programmgesteuert in wenigstens einer Datenbank erfasst, geprüft und für den Bearbeitungsprozess eingebunden werden. Diese weitergeleiteten Datensignale können entsprechend durch ein Computerprogramm geprüft, zugeordnet, gespeichert, visualisiert und/oder anderweitig verarbeitet werden.

[0028] Zudem können die Daten zwischen den in Betrieb befindlichen Werkzeugmaschinen 10, 20 ausgetauscht und via ein Netzwerk an externe Stellen weitergeleitet werden, wie vorzugsweise an den Maschinen- und Werkzeughersteller, bei dem diese Daten ausgewertet und die Betriebsmittel 23, 28, 29 angepasst und optimiert und somit die Qualitätssicherung der Produktion verbessert werden können. Diese ausgewerteten Daten können dann umgekehrt von dieser externe Stelle zur jeweiligen Werkzeugmaschine beim Produzenten übertragen werden. Der Zahnradproduzent kann optional auf diese Daten ebenso Zugriff haben.

[0029] Diese Hilfsantenne 31 ist aus einem Stab, einem biegbaren Längselement, wie eine Feder oder einem Draht oder aus einer anderen passenden Form ausgebildet ist. Sie könnte auch teleskopartig und/oder aus mehreren mit Gelenkverbindungen aneinandergefügten Armen bestehen. Selbstverständlich könnten auch mehrere Hilfsantennen vorzugsweise für je ein Betriebsmittel an verschiedenen bestimmten Positionen in oder an der Werkzeugmaschine bereitgestellt werden, welche mit einer oder ebenso mehreren Antennen jeweils einer oder mehreren Sende-/Leseeinheiten kommunizieren könnten.

[0030] Vorzugsweise erfolgt beim Einrichten der Werkzeugmaschine 20 für eine Bearbeitung mit den notwendigen Betriebsmitteln 23, 28, 29 eine automatisierte programmgesteuerte Verarbeitung der von den Transpondern 23', 28', 29' an die Sende-/Leseeinheit 30 und an die Auswerteeinheit übertragenen Datensignale, die entsprechend geprüft, zugeordnet, visualisiert, gespeichert, anderweitig ausgewertet und/oder weitergeleitet werden. Diese Daten können selbstverständlich auch manuell abgerufen und gesichtet werden. Zudem sollen sie vorteilhaft jederzeit manuell ergänzt, korrigiert und/oder bearbeitet werden können, sei es direkt bei der Auswerteeinheit an der Maschine oder auch von extern via dem Netzwerk.

[0031] Nach einem teilweisen oder gesamten Bearbeitungsvorgang durch die Werkzeugmaschine 20 mit den identifizierten Betriebsmitteln 23, 28, 29 kann wiederum eine automatisierte programmgesteuerte Verarbeitung von spezifischen Daten, wie die Bearbeitungszeit für die Ermittlung der Standzeit der eingesetzten Werkzeuge 29 durchgeführt werden. Von der Auswerteeinheit können Daten an die Steuerungszentrale der Werkzeugmaschine 20 weitergeleitet und von dieser programmgesteuert gespeichert und für weitere Bearbeitungsprozesse eingebunden werden.

[0032] Bei der Erfassung durch diese den Betriebsmitteln 23, 28, 29 zugehörigen Transponder 23', 28', 29' werden bei der Identifikation zumindest die Artikel- und Seriennummer des Betriebsmittels und gegebenenfalls weitere Daten desselben, wie der Index, die Reparatur- oder Revisionsnummer, kommuniziert. Darüberhinaus können die Nutz- und Geometriedaten der Betriebsmittel 23, 28, 29 im jeweiligen Transponder 23', 28', 29' eingegeben bzw. von diesem abgerufen werden. Als Nutzdaten können insbesondere effektiv geleistete Standzeiten bzw. Grenzwerte für Standzeiten erfasst werden, die der Zahnradproduzent je nachdem selber setzen kann. Bei den Geometriedaten handelt es sich um Soll-Daten, die für die Auslegung zum Beispiel der Werkzeuge genutzt werden, die für alle Artikel mit derselben Artikelnummer gleich festgelegt sind, sowie um Ist-Daten, welche nach der Produktion gemessen und erfasst werden.

[0033] Beim Schälwerkzeug als Betriebsmittel 29 können die Standlänge bzw. die Anzahl Schnitte bei der Bearbeitung eines Werkstücks zum Beispiel anhand von den Hubbewegungen pro Zeiteinheit und der Einsatzdauer sowie zudem die Anzahl der bearbeiteten Werkstücke mit dem einen Schälwerkzeug 29 durch entsprechende Messmittel ermittelt und via die Sende-/Leseeinheit 30 im Transponder desselben erfasst und gespeichert werden.

[0034] Bei den Bearbeitungswerkzeugen 14 als Schleifscheiben kann die wichtige Identifikation, dass es sich um eine CBN-Schleifschnecke, eine Einzel-Profilscheibe, eine Satzprofilscheibe, einen Profilscheibensatz oder dergleichen handelt, automatisch von der Werkzeugmaschine erfasst und beim Einrichten auf einfache und sichere Art berücksichtigt werden, ohne dass damit Falscheingaben wie beim manuellen Einlesen entstehen können.

[0035] Bei Abrichtwerkzeugen als Betriebsmittel können spezifische Nutzdaten, wie zum Beispiel die Anzahl Abrichtzyklen, Abrichtvolumen, Abrichtlängen und weiteres berechnet, auf den Transponder geschrieben und auf diesem gespeichert werden.

[0036] Bei bestimmten Werkzeugmaschinen können werkstückseitig nebst der Reitstockspitze 15 auch Greiferbacken bzw. Basisgreifer der Spannmittel sowie diverse sogenannte Aufnahmen als Betriebsmittel mit Transpondern versehen werden. Dabei betrifft es Halterungen, auf denen jeweils das Werkstück gelegt resp. festgehalten werden kann, oder Schleudern von Schleiföl, eine Station für das Lesen von DMC-Codes, die auf dem Werkstück aufgebracht sind, oder Ablagen für Werkstücke, die gemessen werden sollen bzw. unzureichend sind.

[0037] Ferner können im Rahmen der Erfindung auch Werkzeug- oder Werkstückmagazine, Lademodule zum automatisierten Laden von Werkstücken oder Zusatzgeräte zum Messen, Abrichten oder anderen Arbeitstätigkeiten mit erfindungsgemässen Betriebsmitteln mit Transpondern und Sende-/Leseeinheiten ausgestattet sein, welche zum Beispiel mit der Steuerungszentrale der Werkzeugmaschine oder mit separaten Auswerteeinheiten kommunizieren. Es kann sich auch um Einrichtungen für die Schleifölversorgung handeln.

[0038] Die Erfindung ist mit den obigen Ausführungsbeispielen ausreichend dargetan. Sie könnte aber noch durch weitere Varianten erläutert sein.

[0039] Es könnten im Prinzip anstelle von UHF-Tags je nach Anforderung und Vorsehen von Hilfsantennen LF- oder HF-Tags verwendet werden, die ebenfalls eine eindeutige Identifikation im Vergleich zu UHF-Tags aber über eine kürzere Reichweite im Millimeterbereich, hingegen über mehr Speicherplatz verfügen.

[0040] Eine Alternative zu den UHF-Tags wäre die Verwendung von SHF-Tags (Super high frequency).

[0041] Im Prinzip könnte die Identifikation über einen UHF-Transponder und die weitere Datenerfassung auf einem zweiten HF-Transponder erfolgen, der auf dem Betriebsmittel angebracht ist, erfasst und gespeichert werden. Alternativ könnten diese weiteren Daten auf Datenträger, DMC Code oder RFID-Transpondern (Karte, Tag oder ähnliches) unterschiedlicher Frequenzen bereitgestellt werden. Zudem wäre möglich, dass diese weiteren auf dem Betriebsmittel befindlichen Daten von einer Datenbank bei der Werkzeugmaschine, beim Zahnradproduzenten oder in einer Cloud auf die Werkzeugmaschine geladen werden können.

[0042] Wenn der Transponder über ausreichend Speicherkapazität verfügt, können alle Daten darauf gespeichert werden und von dort gelesen bzw. abgerufen werden. Dies würde es erlauben, dass das System ohne eine zusätzliche Datenbank betrieben werden könnte. Bei nur begrenztem Speicherplatz der Transponder können nur ein Teil der Betriebsmittel-Daten auf den Transponder gespeichert werden, wie zum Beispiel bei Bearbeitungswerkzeugen die Identifikationsdaten und ausgewählte effektiv geleistete Standzeiten. Die weiteren Daten (z.B. Geometriedaten, Grenzwerte) werden entweder über ein Netzwerk oder einen anderen Datenträger erfasst. Dies kann aus dem Netzwerk zwischen den Maschinen, des Zahnradherstellers und/oder des Werkzeugmaschinenherstellers erfolgen.

[0043] Bei den zu bearbeitenden Zahnrädern kann es sich nebst den üblichen Ausgestaltungen auch um Zahnradsegmente, Schneckenräder oder dergleichen handeln.

[0044] Im Prinzip könnte auch ohne Hilfsantennen eine ausreichende Übertragungsleistung erzielt werden, zum Beispiel bei kleineren Werkzeugmaschinen. Ebenso könnte diese Sende-/Leseeinheit und die Auswerteeinheit als separate Geräte auf oder neben der Werkzeugmaschine platziert sein.

Claims (16)

1. Verfahren für das Datenmanagement insbesondere von Betriebsmitteln einer Werkzeugmaschine, bei dem die Daten von Betriebsmitteln (23, 28, 29) der Werkzeugmaschine (10, 20) zumindest in Bezug auf ihre Identifikation erfasst und gespeichert werden, wobei es sich bei den Betriebsmitteln (23, 28, 29) zum Beispiel um Bearbeitungswerkzeuge, diese und Werkstücke haltende Spann- und Zentriermittel handelt, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenmanagement bei einer Werkzeugmaschine (10, 20) für die Herstellung von Zahnrädern und/oder die Bearbeitung von Verzahnungen erfolgt, bei der als Betriebsmittel (23, 28, 29) insbesondere Abrichtwerkzeuge, Spannmittel, Schleifwerkzeuge und/oder ähnliche eingesetzt werden, welche für die Erfassung insbesondere ihrer Identifikation und vorzugsweise weiterer Parametern, wie Nutz- und Geometriedaten, jeweils mit wenigstens einem Transponder (23', 28', 29') bestückt sind, wobei diese Transponder (23', 28', 29') mit wenigstens einer der Werkzeugmaschine (10, 20) zugeordneten Sende-/Leseeinheit (30) zum kabellosen Übertragen von Datensignalen kommunizieren können.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise beim Einrichten der Werkzeugmaschine (10, 20) für eine Bearbeitung mit den zu verwendenden Betriebsmitteln eine automatisierte programmgesteuerte Erfassung der übertragenen Datensignale zwischen den Transpondern (23', 28', 29') und der Sende-/Leseeinheit (30) erfolgt und diese Daten von einer Auswerteeinheit geprüft, zugeordnet, visualisiert, gespeichert und/oder anderweitig ausgewertet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem teilweisen oder gesamten Bearbeitungsvorgang durch die Werkzeugmaschine (10, 20) mit den identifizierten Betriebsmitteln eine automatisierte programmgesteuerte Erfassung von spezifischen Daten, wie die Bearbeitungszeit für die Ermittlung der Standzeit der eingesetzten Werkzeuge, erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Sende-/Leseeinheit (30) verbundene Auswerteeinheit in der Steuerungszentrale in einem Schaltschrank oder dergleichen der Werkzeugmaschine (10, 20) integriert ist und die Daten zwischen diesen durch ein Computerprogramm ausgetauscht bzw. verarbeitet werden können.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten via ein Netzwerk an wenigstens eine externe Stelle bzw. umgekehrt von dieser Stelle zur jeweiligen Werkzeugmaschine (10, 20) übertragen werden, wie vorzugsweise an den oder vom Maschinen- und Werkzeughersteller als externe Stelle, bei dem diese Daten ausgewertet und die Betriebsmittel (23, 28, 29) angepasst und optimiert werden können.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Betriebsmitteln (23, 28, 29) jeweils integrierten Transponder (23', 28', 29') als RFID-Tags mit dieser Sende-/Leseeinheit (30) mit einer Frequenz im UHF-Wellenbereich kommunizieren.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalübertragung zwischen der Sende-/Leseeinheit (30) und den Transpondern (23', 28', 29') via eine der Sende-/Leseeinheit (30) zugeordneten Antenne und wenigstens einer zusätzlichen Hilfsantenne (31) erfolgt, wobei diese Hilfsantenne (31) derart fest oder verstellbar in der Werkzeugmaschine (10, 20) platziert ist, dass diese Signalübertragung zwischen der Sende-/Leseeinheit und dem oder den Betriebsmitteln gewährleistet ist.

8. Betriebsmittel einer Werkzeugmaschine für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Betriebsmitteln (23, 28, 29) insbesondere um Abrichtwerkzeuge und Spannmittel, oder auch um Schleif-, Fräs-, Schäl-, Hohnwerkzeuge, um Spann-, Zentriermittel, Schleiföldüsen oder dergleichen der Werkzeugmaschine (10, 20) für die Herstellung von Zahnrädern und/oder die Bearbeitung von Verzahnungen handelt, wobei diese Betriebsmittel insbesondere an ihren jeweiligen Aussenseiten mit zumindest einem Transponder (23', 28', 29') bestückt sind, derart, dass diese via zumindest eine Antenne mit dieser der Werkzeugmaschine zugeordneten Sende-/Leseeinheit (30) kommunizieren können.

9. Betriebsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Transponder (23', 28', 29') in einer Ausnehmung an der Aussenseite eines Betriebsmittels (23, 28, 29) befestigt, wie zum Beispiel durch Harz, und vorstehend zu der Aussenfläche oder bündig zu ihm platziert sind.

10. Betriebsmittel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Betriebsmitteln (23, 28, 29) jeweils integrierten Transponder als RFID-Tags mit einer Arbeitsfrequenz im UHF- oder SHF-Wellenbereich hergestellt sind.

11. Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die mit Betriebsmitteln (23, 28, 29) ausgestattet ist, wie zum Beispiel Bearbeitungswerkzeuge, diese und Werkstücke haltende Spann- und Zentriermittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (10, 20) für die Herstellung von Zahnrädern und/oder die Bearbeitung von Verzahnungen ausgebildet ist, bei der als Betriebsmittel insbesondere Abrichtwerkzeuge, Spannmittel, Schleifwerkzeuge, und/oder ähnliche einsetzbar sind, welche jeweils mit wenigstens einem Transponder (23', 28', 29') für die Erfassung in wenigstens einer Datenbank insbesondere ihrer Identifikation und weiterer Parametern, wie Nutz- und Geometriedaten, bestückt sind, wobei zumindest eine Sende-/Leseeinheit (30) integriert ist, welche einerseits mit den Transpondern zum kabellosen Übertragen von Datensignalen andererseits mit einer Auswerteeinheit in der Steuerungszentrale der Werkzeugmaschine (10, 20) wirkverbunden ist, durch welche die weitergeleiteten Datensignale durch ein Computerprogramm geprüft, zugeordnet, gespeichert, visualisiert und/oder anderweitig ausgewertet werden.

12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass je wenigstens eine der Sende-/Leseeinheit (30) zugeordnete Antenne und eine zusätzliche Hilfsantenne (31) in der Werkzeugmaschine (10, 20) vorhanden sind, wobei diese Hilfsantenne (31) derart fest oder verstellbar in der Werkzeugmaschine (10, 20) platziert ist, dass diese Signalübertragung zwischen den Betriebsmitteln und der Sende-/Leseeinheit sichergestellt ist.

13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese Hilfsantenne (31) aus einem Stab, aus einem biegbaren Längselement, wie eine Feder, einem Draht oder aus einer anderen passenden Form ausgebildet ist und in der Nähe der Transponder (23', 28', 29') positioniert ist.

14. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende-/Leseeinheit (30) mit ihrer Antenne bei der Bearbeitungszone in der Nähe der Betriebsmittel (23, 28, 29) und die Hilfsantenne (31) direkt neben den Transpondern (23', 28', 29') jeweils an einem stationären Teil (27, 32) der Werkzeugmaschine (10, 20) angeordnet sind,

15. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsantenne so positioniert ist, dass sie zu einem jeweiligen Transponder (23', 28', 29') hin- bzw. von diesem weg bewegbar ist, und/oder dass das Betriebsmittel mit dem Transponder gegen die fix angeordnete Hilfsantenne hin oder von dieser wegbewegbar ist.

16. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der für die Herstellung von Zahnrädern und/oder die Bearbeitung von Verzahnungen ausgebildeten Werkzeugmaschine (10, 20) ein kontinuierliches Wälzschleifen, Teilwälzschleifen, diskontinuierliches oder kontinuierliches Profilschleifen, Verzahnungshonen, Wälzfräsen und/oder Wälzschälen ausführbar ist.