CN102639288A - 具有用于数据的旋转传送器的机床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机床，具有一个机架、一个可旋转地设置在机架上的电机驱动的机床主轴（10）和至少一个在机床主轴（10）上可更换的加工头（12）。所述加工头（12）具有一个与机床主轴（10）的一个容纳座协调的连接件，此外还设置一个用于在一个与机架固定的定子（18）和一个与主轴固定的转子（20）之间进行数据传送的旋转传送器（16）。本发明的特征在于，所述机床主轴（10）具有多个主轴侧的功能模块（28′、28″、28″′）以及一个构成主轴总线（30）的一个组成部分的导线系统，所述主轴侧的功能模块（28′、28″、28″′）连接到该导线系统上，同时形成主轴总线（30）的一些用户站，并且其中主轴总线（30）经由旋转传送线路（16）与一个与机架固定的现场总线（32）进行通信。

Description

具有用于数据的旋转传送器的机床
技术领域
本发明涉及一种机床，它具有一个机架、一个可旋转地设置在机架上的电机驱动的机床主轴、至少一个在机床主轴上可更换的加工头和一个用于在一个与机架固定的定子和一个与主轴固定的转子之间进行数据传送的旋转传送器，所述加工头具有一个与机床主轴的一个容纳座协调的连接件。
背景技术
这种类型的机床用于各种各样的生产技术的和测量技术的任务。通常利用不同的可更换的加工头对金属材料、塑料或木材进行切削加工。对于非旋转对称的工件来说，存在利用旋转的主轴实施一种类似于车床加工的可能性，这种加工允许在工件与加工头之间通过机械运动学赋予的附加的平移自由度。为此目的，例如还使用端面车削头。端面车削头是能够旋转的工具头，它们能够使刀刃径向相对于主轴的旋转轴线移动。这例如在机床中利用特殊部件来实现，这些特殊部件例如是具有两级行星齿轮传动装置和附加的外部驱动装置的主轴，该驱动装置能够在主轴旋转时调节用于横滑座（Planschieber）的驱动轴。为此目的将一个具有旋转传送器的电传送接口集成到常用的主轴和工具接口中，而不损害能够实现加工头更换的机械装置的功能性。原则上，传送接口可以以电的非接触和/或接触的旋转传送器的形式设置在主轴的头侧的端部上或后端部上。
这种类型的已知的机床根据待实施的加工步骤和机电一体化的结构的复杂度需要巨大的设计和布线费用，即使在相同的任务下，这项费用也具有制造商特定的差别。
发明内容
由此出发，本发明的任务在于，如下地改进开头所述类型的机床，以致可以简化设计和布线费用并且跨越制造商地进行标准化。
为了解决该任务，提出了在权利要求1中给出的特征组合。本发明的有利的设计方案和改进方案由从属权利要求给出。
依据本发明的解决方案从这样的构思出发，即机床的机床主轴和加工头具有多个执行器形式和传感器形式的功能模块，它们可以通过一个主轴侧的和一个头侧的标准化的总线系统以简单的方式经由一个中央机床控制装置进行控制。为了实现这点，依据本发明提出，所述机床主轴具有多个主轴侧的功能模块以及一个构成主轴总线的一个组成部分的导线系统，所述主轴侧的功能模块以主轴总线的用户站或总线用户形式连接到该导线系统上，其中主轴总线附加地经由旋转传送线路与一个与机架固定的现场总线进行通信。由于主轴转速通常很高，所以将数据按目的无接触地例如经由电感式、电容式或光电式的传送线路或通过无线电从定子侧传送到转子侧或反过来。
旋转传送线路需要传送协议的一种匹配，从而主轴总线按目的地具有一个优选经由一个现场总线适配器与现场总线进行通信的、与转子固定的协议转换器。在此，协议转换器转换在按协议不同的总线系统之间的协议。协议转换器可以是软件或硬件产品亦或这两者的任意组合。
由于在机床主轴上多个不同的加工头是可更换的且加工头可以具有不同的任务，所以加工头具有多个不同的头侧的功能模块。按目的，在加工头中还设置一个构成头总线的一个组成部分的导线系统，所述头侧的功能模块以头总线的总线用户形式连接到该导线系统。头总线在此经由一个分离点与主轴总线继而还与与机架固定的现场总线进行通信。一般来说，机床主轴和加工头均具有传感器形式和/或执行器形式的功能模块。
根据本发明的一种优选的设计方案，机床主轴具有至少一个主轴侧的功能模块，所述功能模块作为测量元件来自温度传感器、振动传感器、力传感器、压力传感器、湿度传感器、阻隔空气传感器、润滑状态传感器、转速传感器、加速度传感器群组和/或作为执行器来自阻隔空气阀、伺服驱动装置、气动或液压电磁阀、润滑剂配料器、冷却剂配料器、主轴电机群组。
当主轴总线和头总线彼此协调时，它们可以在分离点电流连接。在不同的总线系统中，必须使用相应的协议转换器。
本发明的一种优选的设计方案设定，所述加工头具有至少一个头侧的功能模块，该功能模块来自线性或旋转滑座（Linear-oderDrehschieber）、伺服驱动装置、驱动电机、旋转编码器、位置传感器、配料器、加热元件、激光器、温度传感器、加速度传感器群组。伺服驱动装置和驱动电机在此按目的设置用于滑座操纵，而旋转编码器和位置传感器则设置用于在滑座系统内的位置测量。
相反，对于清洁、熔焊和钎焊过程来说，优选考虑配料器以及加热和冷却模块。
头侧的功能模块优选装配有一个工具，该工具来自切削工具、钻孔工具、铣削工具、研磨工具、熔焊工具、钎焊工具、淬火工具、涂层工具、标记工具、清洁工具、测量工具、摄像头群组。
作为主轴总线和/或头总线，优选考虑一个标准化的现场总线，优选一个CAN总线或LIN总线。
本发明的另一优选的设计方案设定，所述旋转传送线路具有一个用于非接触的双向数据传送的发送和接收单元。
此外，所述旋转传送线路附加地具有一个用于非接触的或电流的能量传送的发送和接收单元。主轴总线和头总线可以经由一个与机架固定的总线系统与一个中央机床控制装置连接。
附图说明
下面借助一个在附图中以示意方式示出的实施例详述本发明。其中：
图1一台用于工件加工的机床的主轴和头控制装置的线路图；
图2一台用于工件加工的机床的主轴和头控制装置的相对于图1经修改的实施例的线路图。
具体实施方式
在附图中示意性示出的机床主轴10是一台用于加工工件的尤其是用于成套加工的机床的组成部分，该机床还附加地具有一个在图中未示出的工具库以及一个用于机床工具的操作装置。机床主轴10在机床内设置在一个机架中，在机架上机床主轴例如沿三条轴线X、Y、Z可移动地以及可旋转地设置在一个十字工作台上或被电机驱动。一个加工头12在机床主轴10的机械和电气分离点14上是可更换的，加工头具有一个与机床主轴的一个容纳座协调的连接件。另外，设置一个用于在一个与机架固定的定子18和一个与主轴固定的转子20之间进行数据传送的旋转传送器16。
机床还包括一个中央机床控制装置22（NC控制装置），此外借助该机床控制装置，还在机床的加工空间中控制加工工具24的运动。通过应用三个彼此垂直的轴线X、Y和Z，可以到达加工空间中的每一个点。附加地，在图1和2所示的各实施例中，设置一个加工头12，该加工头具有一个根据主轴10的各运动轴线可移动的横滑座26，该横滑座构成一个附加的、独立可控制的U轴。原则上代替在附图中示出的横滑座26，也可以使用其它类型的工具作为加工头，例如切削工具、钻孔工具、铣削工具、研磨工具、熔焊工具、钎焊工具、淬火工具、涂层工具、标记工具、激光器、清洁工具、测量工具和类似物。
根据本发明的机床主轴和头控制装置的一个特征在于，机床主轴10具有多个主轴侧的功能模块28′、28″、28″′以及一个导线系统，该导线系统构成主轴总线30的一个组成部分。主轴侧的功能模块28′、28″、28″′连接到主轴总线30上，同时形成一些用户站。主轴总线就其而言经由旋转传送线路16与一个与机架固定的现场总线32进行通信。在两个实施例中所示出的功能模块28′、28″、28″′既可以构造为传感器又可以构造为执行器。为了监控主轴10，设置多个这样的功能模块，它们绝大部分可以经由中央机床控制装置22监控、控制和调节。在不详细说明机床主轴10的内部结构的情况下，对此考虑主轴侧的功能模块28′、28″、28″′，这些功能模块作为测量元件来自温度传感器、振动传感器、力传感器、压力传感器、湿度传感器、阻隔空气传感器、润滑状态传感器、转速传感器、加速度传感器、相对加速度传感器群组和/或作为执行器来自阻隔空气阀、伺服驱动装置、气动或液压电磁阀、润滑剂配料器、冷却剂配料器、主轴电机、驱动装置如旋转驱动装置、伺服驱动装置或线性直接驱动装置、电气参数变换器群组。各个用户站也可构造为组合模块，例如包括转速传感器或包括作为阻隔空气传感器和阻隔空气阀的伺服驱动装置。
本发明的另一特征在于，加工头12还具有多个头侧的功能模块34′、34″、34″′以及一个构成头总线36的一个组成部分的导线系统。头侧的功能模块34′、34″、34″′在此连接到头总线36上，同时形成一些用户站，其中，头总线36在分离点14与主轴总线30或一个特意为此设置的连接导线37进行通信。在不进一步说明加工头12的特定结构的情况下，加工头12可以具有至少一个功能模块34′、34″、34″′，所述功能模块来自线性或旋转滑座、伺服驱动装置、驱动电机、旋转编码器、位置传感器、配料器、加热元件群组。此外，加工头12的头侧的功能模块34′、34″、34″′可以装配有一个工具24，该工具来自切削工具、钻孔工具、铣削工具、研磨工具、熔焊工具、钎焊工具、淬火工具、涂层工具、标记工具、清洁工具、测量工具群组。上面对功能模块的列举是示例性的且因此并不完全。
在图1中所示的实施例中简示出，主轴总线30和头总线36经由在与主轴固定的转子20和与机架固定的定子18之间的非接触的旋转传送线路16无线地经由一个附加的现场总线适配器38与中央机床控制装置22的现场总线32连接。
在根据图2的实施例中，机床控制装置22包括一个具有一个PLC接口40、40′和一个轴接口42、42′的NC控制装置43，它将输出数据经由一个模拟NCA控制器44和一个将数据调制到载波信号上的调制器46且经由在定子18与转子20之间的旋转传送线路16非接触地进行传送。为了匹配在不同总线系统之间的协议，在主轴10和加工头12中均设置一个协议转换器48、50。
另外如由图2可看出的那样，数字NC控制装置可以经由一个标准化的现场总线32和一个现场总线联接器52还直接经由导线54与旋转传送线路16的调制器46进行通信。有利的是，作为主轴总线30和头总线36，使用标准化的现场总线系统，例如一个CAN总线，从而可以在没有大花费的情况下连接不同制造商的工具头。
总之，明确的结果是：本发明涉及一种机床，它具有一个机架、一个可旋转地设置在机架上的电机驱动的机床主轴10和至少一个在机床主轴10上可更换的加工头12。加工头12具有一个与机床主轴10的一个容纳座协调的连接件。此外还设置一个用于在一个与机架固定的定子18和一个与主轴固定的转子20之间进行数据传送的旋转传送器16。本发明的特征在于，机床主轴10具有多个主轴侧的功能模块28′、28″、28″′以及一个构成主轴总线30的一个组成部分的导线系统，所述主轴侧的功能模块28′、28″、28″′连接到该导线系统上，同时形成主轴总线30的一些用户站，并且其中主轴总线30经由旋转传送线路16与一个与机架固定的现场总线32进行通信。有利的是，加工头12还具有多个头侧的功能模块34′、34″、34″′以及一个构成头总线36的一个组成部分的导线系统，所述头侧的功能模块连接到该导线系统上，同时形成一些用户站，并且其中头总线36经由一个分离点14与主轴总线30进行通信。
附图标记列表
10                        机床主轴
12                        加工头
14                        分离点
16                        旋转传送器
18                        定子
20                        转子
22                        机床控制装置
24                        加工工具
26                        横滑座
28′、28″、28″′        主轴侧的功能模块
30                        主轴总线
32                        与机架固定的现场总线
34′、34″、34″′        头侧的功能模块
36                        头总线
37                        连接导线
38                        现场总线适配器
40、40′                  PLC接口
42、42′                  轴接口
43                        NC控制装置
44                        NCA控制器
46                        调制器
48                        协议转换器
50                        协议转换器
52                        现场总线联接器
54                        导线

Claims (12)

1.机床，具有一个机架、一个可旋转地设置在机架上的电机驱动的机床主轴（10）、至少一个在机床主轴（10）上可更换的加工头（12）和一个用于在一个与机架固定的定子（18）和一个与主轴固定的转子（20）之间进行数据传送的旋转传送器（16），所述加工头具有一个与机床主轴（10）的一个容纳座协调的连接件，其特征在于，所述机床主轴（10）具有多个主轴侧的功能模块（28′、28″、28″′）以及一个构成主轴总线（30）的一个组成部分的导线系统，所述主轴侧的功能模块（28′、28″、28″′）连接到该导线系统上，同时形成主轴总线（30）的一些用户站，并且主轴总线（30）经由旋转传送线路（16）与一个与机架固定的现场总线（32）进行通信。
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述主轴总线（30）具有一个优选经由一个现场总线适配器（38）与所述与机架固定的现场总线（32）进行通信的、与转子固定的协议转换器（48）。
3.根据权利要求1或2所述的机床，其特征在于，所述机床主轴（10）具有至少一个主轴侧的功能模块（28′、28″、28″′），所述主轴侧的功能模块作为测量元件来自温度传感器、振动传感器、力传感器、压力传感器、湿度传感器、阻隔空气传感器、润滑状态传感器、转速传感器、加速度传感器、相对加速度传感器群组和/或作为执行器来自阻隔空气阀、伺服驱动装置、气动或液压电磁阀、润滑剂配料器、冷却剂配料器、主轴电机群组。
4.根据权利要求1至3之一所述的机床，其特征在于，所述加工头（12）具有多个头侧的功能模块（34′、34″、34″′）以及一个构成头总线（36）的导线系统，所述头侧的功能模块（34′、34″、34″′）连接到该导线系统上，同时形成头总线（36）的一些用户，其中，头总线（36）经由一个分离点（14）与主轴总线（30）进行通信。
5.根据权利要求4所述的机床，其特征在于，所述头总线（36）在分离点（14）电流连接到主轴总线（30）上或经由一个协议转换器（50）与该主轴总线进行通信。
6.根据权利要求4或5所述的机床，其特征在于，所述加工头（12）具有至少一个头侧的功能模块（34′、34″、34″′），所述头侧的功能模块来自线性或旋转滑座、伺服驱动装置、驱动电机、旋转编码器、位置传感器、配料器、加热元件群组。
7.根据权利要求4至6之一所述的机床，其特征在于，所述加工头（12）具有至少一个带有一个工具的头侧的功能模块（34′、34″、34″′），所述工具来自切削工具、钻孔工具、铣削工具、研磨工具、熔焊工具、钎焊工具、淬火工具、涂层工具、标记工具、清洁工具、测量工具、摄像头群组。
8.根据权利要求1至7之一所述的机床，其特征在于，所述主轴总线（30）和/或头总线（36）构造为标准化的现场总线，优选构造为CAN总线或LIN总线。
9.根据权利要求1至8之一所述的机床，其特征在于，所述旋转传送线路（16）设置在机床主轴（10）的远离加工头（12）的端部上。
10.根据权利要求1至9之一所述的机床，其特征在于，所述加工头（12）具有一个电机可驱动的、用于容纳一个工具的滑座以及一个用于滑座的受控的定位系统。
11.根据权利要求1至10之一所述的机床，其特征在于，所述旋转传送线路（16）具有一个用于非接触的双向数据传送的发送和接收单元。
12.根据权利要求1至11之一所述的机床，其特征在于，所述旋转传送线路（16）附加地具有一个用于非接触的和/或电流的能量传送的发送和接收单元。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105328509A (zh) * 2015-11-30 2016-02-17 佛山市迈雷特数控技术有限公司 一种深孔钻床智能监控装置
CN106825653A (zh) * 2015-09-18 2017-06-13 绍尔有限公司 结合机床的主轴设备使用的耦合系统
CN109773588A (zh) * 2019-03-01 2019-05-21 山东大学 一种机床数字孪生模型性能测试方法及装置
TWI711519B (zh) * 2016-02-10 2020-12-01 德商米歇爾維尼希股份公司 木頭加工心軸，具有此種心軸的開槽機，以及使用此種心軸的方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014223544A1 (de) 2014-11-18 2016-05-19 Sauer Gmbh Spindelvorrichtung und Werkzeugmaschine mit Spindelvorrichtung
DE102015215302A1 (de) 2015-08-11 2017-03-30 Aktiebolaget Skf Automatisches Schmiersystem für ein Lager und Verfahren zum Betreiben eines automatischen Schmiersystems
DE102015121393A1 (de) * 2015-12-09 2017-06-14 Röhm Gmbh Werkzeugmaschine
US10207379B2 (en) * 2016-01-21 2019-02-19 Colibri Spindles Ltd. Live tool collar having wireless sensor
WO2018029308A1 (en) 2016-08-12 2018-02-15 Big Kaiser Präzisionswerkzeuge Ag Boring head with an electronic unit
US11090732B2 (en) * 2018-09-06 2021-08-17 M.T. S.R.L. Tool holder for turret lathe
US10481589B1 (en) * 2019-05-08 2019-11-19 Nll, Llc Networked system for coordinated laser labelling of conveyed food products
DE102019006466A1 (de) * 2019-09-11 2021-03-11 Blum-Novotest Gmbh Werkzeugschneiden-Verstellkopf, Verfahren zu dessen Betrieb und zur Korrektur des Werkzeugschneiden-Verschleißes
DE102019125997A1 (de) * 2019-09-26 2021-04-01 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Bearbeitungskopf für eine Bearbeitungsmaschine, Bearbeitungsmaschine sowie Verfahren zum Bearbeiten eines Materials mit einer Bearbeitungsmaschine
WO2021065141A1 (ja) * 2019-10-03 2021-04-08 芝浦機械株式会社 工作機械
CN111098139B (zh) * 2019-12-25 2020-12-25 温岭市太平高级职业中学 冷热水智能自吸泵转子全自动智能加工专用设备
CN111922765A (zh) * 2020-08-14 2020-11-13 上海交通大学 基于光谱共聚焦位移传感器的自动对刀系统及方法
US11992886B2 (en) * 2022-07-25 2024-05-28 The Boeing Company Controller for a tool drive and methods for using a tool drive

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87100108A (zh) * 1986-01-10 1987-07-22 奥托·泽托 从旋转体到固定收信台无线传输信号的结构
TW480203B (en) * 2000-02-17 2002-03-21 Paul Mueller Gmbh & Amp Co Kg Spindle comprising a data storage element
US20070180962A1 (en) * 2004-07-08 2007-08-09 Jochen Bretschneider Control method for a machine tool with numerical control
CN101138056A (zh) * 2005-03-09 2008-03-05 彗星集团控股有限公司 旋转传送器
DE102007048961A1 (de) * 2007-10-12 2009-04-16 Daimler Ag Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks mit einer Werkzeugmaschine
US20090267429A1 (en) * 2005-09-12 2009-10-29 Moeller Bernd Spindle Having a Data Acquisition Element which can be Read by a Radio

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61173803A (ja) * 1985-01-24 1986-08-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 直径制御工具
JPS6451211A (en) * 1987-08-18 1989-02-27 Daishowa Seiki Tool holder with tool lateral feeding mechanism built in
DE4201013A1 (de) * 1992-01-16 1993-07-22 Ott Maschinentechnik Einrichtung zur lageerfassung eines rotierenden werkzeuges
JPH06210554A (ja) * 1993-01-18 1994-08-02 Teijin Seiki Co Ltd 工作機械の主軸部制御装置
DE19843575B4 (de) * 1998-09-23 2005-05-12 Alfred H. Schütte GmbH & Co. KG Mehrspindelige Werkzeugmaschine, insbesondere Mehrspindeldrehautomat
EP1499472B2 (en) * 2002-04-20 2014-10-15 Renishaw plc Machine adaptation
GB0506157D0 (en) * 2005-03-24 2005-05-04 Renishaw Plc Power and/or signal paths for a machine tool accessory
JP4536669B2 (ja) * 2006-02-27 2010-09-01 株式会社ソディック スピンドル装置
DE102008055971A1 (de) * 2008-11-05 2010-05-06 Komet Group Gmbh Bearbeitungszentrum mit Drehübertrager für elektrische Energie
DE102009020509A1 (de) * 2009-05-08 2010-11-11 Komet Group Gmbh Werkzeugmaschine mit Maschinenspindel und Werkzeugaufnahme
DE102011005339A1 (de) * 2011-03-10 2012-09-13 Komet Group Gmbh Drehübertrager für Werkzeugmaschinen
DE102011080973A1 (de) * 2011-08-16 2013-02-21 Komet Group Gmbh Drehübertrager für Werkzeugmaschinen
DE102013201328B4 (de) * 2013-01-28 2015-06-11 Deckel Maho Pfronten Gmbh Bearbeitungseinheit für eine programmgesteuerte Werkzeugmaschine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87100108A (zh) * 1986-01-10 1987-07-22 奥托·泽托 从旋转体到固定收信台无线传输信号的结构
TW480203B (en) * 2000-02-17 2002-03-21 Paul Mueller Gmbh & Amp Co Kg Spindle comprising a data storage element
US20070180962A1 (en) * 2004-07-08 2007-08-09 Jochen Bretschneider Control method for a machine tool with numerical control
CN101138056A (zh) * 2005-03-09 2008-03-05 彗星集团控股有限公司 旋转传送器
US20090267429A1 (en) * 2005-09-12 2009-10-29 Moeller Bernd Spindle Having a Data Acquisition Element which can be Read by a Radio
DE102007048961A1 (de) * 2007-10-12 2009-04-16 Daimler Ag Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks mit einer Werkzeugmaschine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106825653A (zh) * 2015-09-18 2017-06-13 绍尔有限公司 结合机床的主轴设备使用的耦合系统
CN106825653B (zh) * 2015-09-18 2020-02-14 绍尔有限公司 结合机床的主轴设备使用的耦合系统
CN105328509A (zh) * 2015-11-30 2016-02-17 佛山市迈雷特数控技术有限公司 一种深孔钻床智能监控装置
TWI711519B (zh) * 2016-02-10 2020-12-01 德商米歇爾維尼希股份公司 木頭加工心軸，具有此種心軸的開槽機，以及使用此種心軸的方法
CN109773588A (zh) * 2019-03-01 2019-05-21 山东大学 一种机床数字孪生模型性能测试方法及装置
CN109773588B (zh) * 2019-03-01 2021-03-02 山东大学 一种机床数字孪生模型性能测试方法及装置

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