CN110167713A - 机床、特别是磨床以及用于获取机床的实际状态的方法 - Google Patents

Abstract

本公开的主题是一种机床(10)特别是磨床，其具有：接纳在所述机床(10)上的测量装置(38)，其中，所述测量装置(38)具有至少一个固体声传感器(36)；可与所述测量装置(38)和工具单元(22)联接的控制装置(40)，其中，所述控制装置(40)被设计用于通过所述测量装置(38)来检测由所述机床(10)引发的固体声信号，并通过由宽带的基准频谱(50)和宽带的实际频谱(54)求得的差频谱(56)来获取描述所述机床(10)的实际状态的状态参数。本公开还涉及一种用于获取机床(10)的实际状态的方法。

Description

机床、特别是磨床以及用于获取机床的实际状态的方法

技术领域

本发明涉及一种机床特别是磨床，其具有：被接纳在机床上的测量装置，其中，该测量装置具有至少一个固体声传感器；可与测量装置和工具单元联接的控制装置，其中，该控制装置被设计用于借助至少一个测量装置来检测由机床引发的固体声信号，并获取机床的实际状态。

背景技术

由DE 11 2010 001 558 B4已知一种用于机床的振动抑制的方法，以便避免在用加工工具加工工件时出现颤动，该方法具有如下步骤：检测随着加工工具或工件的旋转起动而出现的振动；确定从旋转起动以来检测到的振动是否超过了阈值；如果发现振动已超过了阈值，则通过傅里叶级数展开来评估振动；考虑到检测的振动和加工工具的切割齿数，调整机床的主轴转速；把在主轴空转时出现的自振确定为阈值；把通过傅里叶级数展开进行的评估仅限制到实际出现颤动时的振动频率范围。

因此在DE 11 2010 001 558 B4中并不对机床进行宽带的监视。在此，这尤其涉及到识别颤动，但不涉及宽带的监视及推断出各种不同的工作状态。

机床，比如磨床特别是外圆磨床，在现有技术中是已知的。于是，例如外圆磨床可以具有旋转对称的工具比如砂轮。这些工具可以按适当的方式与工件配合作用，以便去除材料。外圆磨床可以例如被设计用于外圆磨削、内圆磨削，还用于切入磨削或斜切入磨削。除了砂轮外，在外圆磨削时原则上还可以采用砂带。除了旋转对称的工具面外，比如还可以加工偏心地构造的工件面，如果工具接纳部和工具单元比如主轴头能以适当的方式驱动且可彼此相对移动。通过这种方式可以比如加工或磨削凸轮轴、曲轴或具有偏心造型的类似工件。此外已知允许组合地加工工件的机床，比如组合的磨削和车削机床。

待加工的工件可以比如接纳在工件接纳部的两个顶端之间，但也可以在一端接纳在工件接纳部中。此外已知所谓的无心磨削，其中，工件在磨床中并非(轴向地)接纳在各顶端之间。确切地说，工件可以比如通过支撑轨、控制轮、引导辊、背撑等予以接纳和引导。

机床特别是磨床可以具有不同的自动化程度。例如已知传统的磨床，其中，工具更换、工件更换以及对加工过程的控制主要由操作者/机床工人手动地进行。此外，能自动地装载工件的磨床基本上是已知的。可以采用同样的方式将加工过的(比如磨削的)工件卸载。因而可以采用合适的操纵装置实现基本上自主的工作，而无需手动的操作干预。这种机床或制造系统尤其适合于大批量制造。这些机床通常配备有专用机器，尤其经过优化，从而有效时间(真正的加工时间)与辅助时间(比如用于更换工件的时间)的比值最大。

机床特别是磨床可以具有不同的工作模式。例如，在自动化的(生产性的)工作模式下，基本上全自动地处理事先编程的加工任务。在这种工作模式下，通常无需操作者手动地干预。工具的进给运动、推进运动和其它所需要的定位，由于先前存储好的加工路径，可以由机床自动地实现。

但如下工作模式也是已知的：需要至少部分地手动地控制机床的组件，特别是带有接纳的工具的主轴头的组件。这尤其包括装配过程和调试过程。同样可考虑的是，在操作者(或调试工人)进行手动的测量操作时允许控制机床的主轴头。比如在更换或者至少校准工具(例如砂轮)时可以需要调试。为此可能比如需要接近机床的规定的基准点，这些基准点例如在机台或床身上设定。为此通常存在如下可行性：主轴头首先通过粗略的移动(快速过程)靠近基准点，然后通过精细移动(减速行动)触及基准点，以便完成接近。

此外已知的是，在这种机床上设置加速度或固体声传感器，并且借助加速或固体声信号推断出机床的实际状态。在此，可能的实际状态是：在不加工特别是磨削工件情况下的机床工作，其中，工具特别是砂轮已经旋转，但不发生材料去除；砂轮在工件上磨削，其中，发生了材料去除；各种不同的中间状态，即例如砂轮磨削工件，而基本上不去除材料，或者，砂轮接触润滑流体或冷却剂，其中，砂轮不磨削工件。

固体声在当前优选是在机床工作时产生的机床振动。这也涉及到机床的加速度值。不言而喻，术语“固体声”也可以包括传统意义下的声音，即通过大气传递的振动。

已知在预定的频带内评估机床的固体声信号。在此，在调试机床时，由机床调试工人选取一个频带，其没有干扰的噪音，且带有机床的独特的工作频率，其中，于是要在该频带内对固体声信号进行评估。

此外已知的是，在频率表述中评估相应的固体声信号，其中，超过预定的阈值可以表明有故障，例如进给过快，或者使用了有缺陷的或错误的工具。

频率表述在当前是指，根据频率来获取固体声信号的功率和/或幅度。

为了调试对机床特别是磨床的这种监视，因此需要经过培训的且经验丰富的专业人员，特别是用来选取合适的频带。

发明内容

在这种背景下，本发明的目的在于，提出一种改善的机床，特别是改善的磨床，以及一种用于获取机床特别是磨床的实际状态的改善的方法。

根据本发明，该目的通过一种机床特别是磨床得以实现，其带有：接纳在机床上的测量装置，其中，该测量装置具有至少一个固体声传感器；可与测量装置和工具单元联接的控制装置，其中，该控制装置被设计用于通过至少一个固体声测量装置来检测由机床引发的固体声信号，并通过由宽带的基准频谱和宽带的实际频谱求得的差频谱来获取机床的实际状态。

上述还通过一种用于获取机床特别是磨床的实际状态的方法得以实现，其中，该方法具有如下步骤：提供测量装置，其中，该测量装置具有至少一个固体声测量装置，优选压电声音传感器；检测机床的固体声信号；借助固体声信号来获取实际状态，其中，由宽带的基准频谱和宽带的实际频谱求得差频谱，其中，由该差频谱求得机床的实际状态。

所述目的由此全部实现。

根据本发明，通过使用宽带的频谱，可以尽可能避免由经过培训的专业人员进行调试。至少可以减小相关耗费。换句话说，机床特别是磨床可以在第一次加速/接通时就已经调试好了，从而机床能自动地可靠地获取实际状态。

通过使用宽带的频谱，尤其可以使得有用信号比背景噪声更大，从而可以实现更准确地且更快速地探测不同的实际状态。

该方案能实现更快速的信号处理，其中，可以评估整个可检测的频率范围。

在此优选地，测量装置具有压电加速传感器或压电声音传感器。不言而喻，也可以使用其它合适类型的传感器。也可考虑的是，把不同类型的传感器相互组合起来。

也可考虑的是，使用麦克风形式的声音转换器。这种传感器并非一定需要与出现振动的机床零件固定地连接。使用麦克风作为固体声传感器能带来成本优势和功能优势。例如可行的是，固体声传感器比如设置在邻近的加工区的旁边。这明显减轻了固体声传感器的负担(机械负荷、冷却润滑剂的负荷、因温度波动、碎片、磨粒等引起的负荷)。

可考虑的是，针对机床分布地布置多个麦克风，以便允许通过方向特性相对于声源或振动源确定位置或确定区域。这在一定程度上比如也可只用一个麦克风来实现。

“频谱方面的宽带”在当前是指，优选可采用或可检测整个可检测的频率范围，特别是不限于优选的频带。这允许信号处理和评估，而不必事先手动地或者以其它方式采用计算技术选取(窄带的)频带。

这可以涵盖如下实施例：在这些实施例中，基于一个固体声传感器或者多个固体声传感器的理论上可检测的频带的一定的(较宽的)部分，进行进一步的信号处理，特别是把检测的信号转换到频率范围中。这可以例如涵盖如下实施例：在这些实施例中，使用宽的频带，这些频带涵盖可由传感器检测的频率的至少50％，优选至少75％，进一步优选至少90％，进一步优选至少90％(参照轴范围的百分比说明-按绝对的或相对的长度单位-采用固体声传感器的频带或频率特性的对数表述)。

宽的频带-基于此进行进一步的处理-可以例如涵盖一位数的或两位数的Hz(赫兹)直至两位数的KHz(千赫兹)的范围。通常，这些范围可以至少部分地覆盖次声、声音和超声的范围。但这不应局限性地予以理解。

理想情况下，根本就不必对要处理的频带进行预选。因此，由固体声传感器检测的信号可以完全地且独立于其频率予以处理。

在一种示范性的实施方式中，控制装置被设计用于在差频谱的时间曲线上评估差频谱的功率，即针对每个实际频谱都求得实际频谱和基准频谱的差，并且求得在差频谱中含有的功率，从而产生差频谱功率的即附加的固体声的时间曲线。

该时间曲线优选等同于脉冲，其中，给一个时间点指配一个幅度。可以采用已知的评估标准和用于确定脉冲参数的方法。简化了对实际状态的评估，从而评估时间相关的幅度或脉冲高度就能足以可靠地获取机床的实际状态。

在另一种示范性的实施方式中，控制装置被设计用于通过把固体声信号转换到频域中来获取宽带的基准频谱和/或宽带的实际频谱，优选通过傅里叶变换，特别是通过快速傅里叶变换进行所述转换。

固体声信号可以在其整个带宽内予以检测和评估，其中，特别是得到差频谱的累加的功率的高的信噪比。

可供使用的信号的整个带宽都可以用于评估，而不是仅仅狭窄的频带用于评估。由此可以相比于噪声明显地提高有用信号，这可以更灵敏地改善评估。

不言而喻，也可以采用其它已知的方式转换到频域中，而不偏离于本发明的范畴，比如Gabor变换、小波变换、Gabor-Wigner变换或拉普拉斯变换。

快速傅里叶变换FFT(德文：schnelle Fourier-Transformation)就是这种已知的用于有效地计算离散傅里叶变换即离散值测量序列的算法。利用该变换可以把信号分解成其频率分量。

FFT属于所谓的分而治之的方法，其中，先前计算的中间结果被再次使用，由此可以简化数学上的计算运算。

在另一种示范性的实施方式中，控制装置被设计用于，作为基准频谱，在机床工作、但尚未加工工件的所在状态下记录固体声信号的变换，并且存储在存储单元中。由此可以简单且快速地获取差频谱。此外，机床本身可以决定基准频谱。特别是由此可以自动地调试或调节机床。因而不再需要由经过培训的且经验丰富的专业人员进行调节。

此外，在重新记录基准频谱时，把新的基准频谱与存储在存储单元中的基准频谱相比较。由此可以发现机床的变化比如磨损或轴承受损。

在另一种示范性的实施方式中，控制装置被设计用于在每次加工工件之前都获取新的基准频谱。机床由此可以非常灵敏地对暂时的变化做出反应，例如对提高的背景噪声做出反应，因为例如相邻的机床曾处于工作中。特别地，由此可以在每次工件更换时，但也可以在每次工具更换时，自动地重新调节机床。因此可以特别是使得待机时间保持相对地短，因为省去了手动调节。因此可以实现比较高的零件产量，特别是独立于工具更换的频繁度。

根据另一种示范性的实施方式，机床具有输出单元，例如显示屏、比如交通信号灯形式的状态指示器、扬声器或打印机，该输出单元被设计用于由控制装置接收和输出由差频谱的功率的时间曲线推导得到的参数。由此可以实现由特别是未受教育的机床工人/操作者简单地进行在线过程控制。机床在允许的范围之外运行可以被简单地识别出来，并且在需要时还被记录下来。

交通信号灯形式的状态指示器在此优选是具有照明器件的照明机构，这些照明器件具有不同的颜色，比如红色、绿色和黄色。参照基准频谱，根据实际频谱的附加的固体声信号的大小，可以通过照明器件来表明机床的实际状态。例如，可以为差频谱的功率的时间曲线，即为上述脉冲的幅度规定阈值，从而在第一阈值以下时交通信号灯发绿光，在第一和第二阈值之间时发黄光，而在超过第二阈值时发红光。交通信号灯发红光可以表明，附加的固体声比规定的大，这可以意味着，机床在允许的范围之外运行。

附加的固体声信号在当前是指在差频谱中含有的多余功率。这例如是通过借助机床的处理而产生的固体声。

根据另一种示范性的实施方式，控制装置被设计用于基于固体声信号来控制工具单元，优选控制工具单元的进给速度和其它过程参数，特别是转速。由此可以实现自动地切断机床，以便可靠地、有效地且快速地禁止机床和/或工件受损，和/或禁止可能危及操作者/机床工人。

此外，由此可以实现一种自学习的机床，其中，机床的控制器基于固体声信号本身来调控进给速度和其它过程参数。通过这种方式可以实现特别是针对加工速度优化的处理过程。

优选地，可以在加工期间对各种不同的工件和工具质量做出反应，从而必要时可以扩大相应的误差。

不言而喻，前述特征和下面还要介绍的特征不仅可按分别给出的组合应用，而且可按其它组合应用，或者单独应用，而不偏离于本发明的范畴。

附图说明

本发明的其它特征和优点可由参照附图对多个示范性实施例的后续说明和介绍得到。

图1为构造成磨床的带有围挡的机床的透视图；

图2a为机床的透视图；

图2b为测量装置的组件的示意性的方框图；

图3a示出宽带的基准频谱的例子；

图3b示出宽带的实际频谱的例子；

图3c示出由实际频谱与基准频谱的差得到的宽带的差频谱的例子；

图4为例如在差频谱或基准频谱中的功率峰值的示意图；

图5示意性地且示范性地示出在差频谱中的功率的时间曲线；

图6为用于获取机床的实际状态的示范性的方法的示意性的、简化的流程图。

具体实施方式

在图1中透视地示出了机床，且在整体上用10表示。图2所示为比如根据图1的机床的对应的俯视图，其中，为明了起见，未示出各种不同的组件。

机床10在当前构造为磨床，特别是外圆磨床，通常也叫水平磨床。机床10具有用作壳体的围挡12。围挡12也可以设有观察窗14。围挡12在此规定了处理室，该处理室优选对外封闭或可封闭。围挡12特别是在自动的处理过程中允许安全地界定机床10的处理室。通过这种方式，可以在根本上减小来自移动的组件的危险。此外，可以禁止润滑剂、冷却液、碎片或者例如火花并非所愿地排出到外围。围挡12可以按合适的方式设有门或盖板，以便能进入机床10的处理室。

在特殊的工作模式下，需要把观察窗14构造成一种保护门，以便操作者能从外面到达机床的内室。为此，观察窗14可以例如侧向地移动或摆动，以便打开先前封闭的开口。用16表示的箭头表明了保护门的可能的打开移动。

需要进入到机床10的内室中的工作模式可以例如是装配过程、调试过程、校准过程，或者是通常的工具更换或工件更换过程。不言而喻，根据机床10的自动化程度而定，不同的工作模式可能需要手动地进入机床10的内室。

在图1中还在机床10的内室中示出了带有主轴头18的工具单元22。在主轴18上接纳了工具20。该工具20尤其可以是磨削工具，优选是砂轮。

机床10还具有被设计用于接纳工件24的工件接纳部26。为明了起见，在图1中未示出工件24。主轴头18可以相对于工件接纳部26轴向地移动，用于加工工件。

机床10特别是磨床通常具有设置在机床10的内室之外的机床工人或操作者接口28。因此，操作者可以在不与机床10的内室接触的情况下控制、编程、调控机床10，或例如进行诊断。操作者接口28优选是操作单元，该操纵单元具有至少一个用于输入控制指令的输入装置30。操作者接口28还可以具有输出单元32例如显示屏。此外可考虑的是，使用所谓的触摸屏，即组合的输入和输出单元。

此外可以设置状态指示器34，其例如具有红色照明器件34a、橙色或黄色照明器件34b和绿色照明器件34c，以便显示出机床的实际状态。换句话说，状态指示器34可以比如类似于交通信号灯那样设计。当然可考虑状态指示器34的其它设计。

图1中还示意性地示出了传感器36，特别是压电加速传感器或固体声传感器。该传感器36优选布置在工具20的附近，且通过无线电或线缆与未详细示出的测量装置38连接。测量装置38可以优选集成到控制装置40中，其中，该控制装置40优选可以集成到操作者接口28中。

替代地或附加地可以设置如下传感器36，其设计成麦克风或声音转换器，并且覆盖宽带的频谱，比如在能听到的声音范围(20Hz～20KHz)内，或者甚至还在次声和/或超声的范围内。如此设计的传感器36也可以与工具20间隔开或者与机床10的其它移动的组件间隔开地布置。

当然也可考虑的是，在机床10上特别是在待加工的工件24的附近设置多个这种传感器36。

图2a所示为机床10的简化的透视图，其可以在根本上相应于或者至少类似于根据图1的机床10。为明了起见，图2a中所示的设计没有围挡12以及没有操作者接口28或交通信号灯34。

在图2a中简化地示出了工件接纳部26。该工件接纳部设置在工件支座42上，该工件支座可以沿着引导件44轴向地移动。此外可考虑的是，在引导件44的与工件支座42相对的轴向端部设置另一个工件支座或尾座42’，其带有另一个工件保持器26’，以便把工件24固定在两个工件保持器26与26’之间，用于利用工具20进行加工。

工具20在当前情况下具有工具包壳46，该工具包壳46设置在主轴头18上，并且至少部分地包围工具20。在主轴头18上示意性地示出了加速传感器或固体声传感器36。也可以特别是附加地在工件支座42或工件支座42’上设置有相应的固体声传感器36。

图2b中示意性地示出了测量装置38与一个或多个固体声传感器36的电连接和/或无线电连接。此外示出了控制装置40与图2a中未示出的操作者接口28的连接，以及示范性地用虚线示出了交通信号灯34形式的状态指示器的连接。

在图2b中还示出了用于机床10的(上级)控制的接线48。

为了加工工件24，首先把工件插入到工件保持器26中并固定优选夹紧，从而工件24被工件保持器26保持住。工具20和主轴头18设计成可移动，从而工具20可以相对于工件24移动，以便加工该工件。在此特别优选的是，工具20特别是整个主轴头18设计成可围绕多于一个的空间方向移动，以便确保远距离地加工工件24。

在工具20已经旋转但工件24尚未被加工的状态下，控制装置40可以引起记录基准频谱50(或背景频谱)。在这里，控制装置40直接地或者间接地即通过测量装置38读取至少一个固体声传感器36的信号，并把按时间序列记录的这些信号转换为频率表述。对此有多种算法可供使用，其中，当前优选采用快速傅里叶变换算法(FFT)。这种基准频谱50在图3a中被示意性地示出。

时间序列在当前是指机床10的即固体声的振动幅度。

频域是指一种表述，在这种表述中，机床10的振动幅度即固体声在其频率分量方面受到检测/计算/显示。频域给出关于机床10以多大的幅度按多大的频率振动的说明。

在工件24被工具加工优选磨削或抛光时，可由固体声传感器36检测到的信号即机床10的固体声发生变化。在这种情况下，控制装置40可以记录所谓的实际频谱54，即读取固体声传感器36的信号，并转换到频域中。然后可以从如此得到的实际频谱54中减去基准频谱50，以便得到差频谱56。相应的实际频谱54示范性地在图3b中示出。相应的差频谱56示范性地在图3c中示出。

通常，这种频谱具有不同的所谓的峰值52。这些峰值52表明在某个频率存在多大的固体声功率。峰值52的产生方式主要是，出现周期性的运动，比如工具20的转动。峰值52表明在机床10工作时会出现的主要的或独特的固体声频率。这些峰值52通常并不“尖锐”，而是在频域内具有一定的模糊性，即有一定的宽度。这尤其与下述有关：在机床10中在固体声从固体声源传播至固体声传感器36时，固体声信号部分地受到抑制，特别是固定声信号出现了一定的消散。

不言而喻，可以把基准频谱50存储在控制装置40的存储单元中，以便能实现快速地计算差频谱56。

优选地，在机床10工作期间连续地获取实际频谱54，并从基准频谱50中减去，以便得到相应的差频谱56。

在差频谱56中含有的功率，即在差频谱56的曲线下面的面积，被累加起来。

在这里，在峰值52中含有的功率，如图4中示意性地用理想地伸展的峰值52示出，按下述确定：由线58和60与峰值52规定的面的面积大小可以按本已公知的方式来计算。线58和60在此围绕峰值极大值62对称地布置。接下来把所有如此得到的面积都累加起来。

不言而喻，只是示范性地介绍了该方法。也可考虑的是，按照数值积分的方式把差频谱56的每个独自的离散值都累加起来。差频谱的值与相应的区间宽度-这里也叫频谱分辨率-相乘，以便确定频谱下面的部分面积。然后把如此得到的各部分面积加起来，以便获取频谱中含有的面积，进而获取功率。

然后，如图5中示意性地示出，差频谱56中含有的功率可以随时间绘出。在图5中，差频谱56中含有的功率沿着纵坐标轴伸展，其中，沿着横坐标轴绘出是时间。通过这种方式可以求得一种脉冲64，其中，该脉冲64给出关于宽带的固体声信号的功率相比于背景噪声即基准频谱50有多大的说明。

换句话说，脉冲64的幅度越小，机床10的检测到的附加固体声就越小。在工件24尚未被机床10加工的状态下，优选不存在附加的固体声。这意味着，脉冲64具有比较小的幅度，优选近乎为0。这种状态对于图5中的脉冲64例如用标号66和68表示。

附加的固体声也随着工件24的加工强度而增大。由此提高了在差频谱56中含有的功率，最终使得脉冲64的幅度提高。这种状态对于图5中的脉冲64比如用标号70表示。

通过评估该脉冲64，可以简单地获取机床10的实际状态。在此可以例如给得到的脉冲64规定阈值，其中，在超过相应的阈值时，可以向操作者例如输出报警信号。

此外可行的是，在超过阈值时，自动地切断机床10，以便于是防止工件24、机床10受损，或者防止甚至可能危及操作者。

另外可行的是，调控机床10的进给或加工速度，从而按照在差频谱56中含有的功率，即按照附加的固体声，最终根据脉冲64来控制对工件24的加工。

图6以非常简化的方式，借助示意性的流程图示出用于获取机床10的实际状态的示范性的方法。在此，在第一步骤72中提供了测量装置38，该测量装置具有至少一个固体声传感器36，优选压电声音传感器36。在随后的步骤74中，检测机床10的固体声信号，其中，在随后的步骤76中借助所检测的固体声信号来获取机床10的实际状态。由宽带的基准频谱50和宽带的实际频谱54求得差频谱56，其中，由该差频谱56求得机床10的实际状态。然后在随后的步骤78中输出机床10的实际状态。

在步骤74中对机床10的固体声信号的检测与在步骤76中对机床10的实际状态的获取之间，优选评估差频谱56的功率。稍后将对此予以详述。

在步骤80中借助检测的固体声信号产生基准频谱50，其中，在此优选检测固体声信号，期间机床10在工作，但工件24尚未被加工。在下一个步骤82中，借助检测到的固体声信号获取实际频谱54，其中，记录固体声信号，期间机床10对工件24予以加工。在获取频谱即实际频谱54和基准频谱50时，优选借助FFT把固体声信号转换到频域中。

在随后的步骤84中，从实际频谱54中减去基准频谱50，并由此求得差频谱56，以及把在差频谱56中含有的功率累加起来。在接下来的步骤86中，把在差频谱56中含有的功率作为幅度随时间予以显示/评估。然后可以借助该幅度在步骤76中获取机床10的实际状态。

机床10的固体声信号优选连续地或准连续地予以检测，其中，从由此得到的实际频谱54中持续地减去基准频谱50，以便在任何时间点都求得差频谱56，特别是求得差频谱56中的功率，进而求得附加的固体声。如此得到的在差频谱56中的功率的关于时间的曲线等同于脉冲64。

在任何时间点都可以获取机床10的实际状态。也就是通常可以立即或者仅有略微延迟地获取机床10的实际状态，从而能及早地识别出故障，且能可靠地防止机床10受损。

通过这种方式还可以进行预测。例如可以通过确定脉冲64的当前的斜率来估计出后续走势。于是可行的是，还在机床10于可靠的范围之外工作之前就相应地做出反应。

此外可考虑的是，提供一种自我调控的机床10，这是因为，由于了解到实际状态，可以对调控参数比如工具20的转速或工件24的进给速度予以调控，使得所得到的固体声信号特别是所得到的脉冲64的幅度尽可能保持在允许的范围以内。由此，相比于由操作者设计的机床10，可以更快速地且更准确地控制自我调控的机床10。

Claims (22)

1.一种机床(10)，特别是磨床，具有：

测量装置(38)，所述测量装置接纳在机床(10)上，测量装置(38)具有至少一个固体声传感器(36)；

控制装置(40)，所述控制装置能够与测量装置(38)和工具单元(22)联接，其中，所述控制装置(40)被设计用于，借助测量装置(38)来检测由机床(10)引发的固体声信号，并通过由宽带的基准频谱(50)和宽带的实际频谱(54)求得的差频谱(56)来获取描述机床(10)的实际状态的状态参数。

2.如权利要求1所述的机床(10)，其中，所述控制装置(40)还被设计用于在差频谱(56)的时间曲线方面对差频谱(56)的功率加以评估。

3.如权利要求1或2所述的机床(10)，其中，控制装置(40)被设计用于通过将固体声信号转换到频域中来获取宽带的基准频谱(50)和/或宽带的实际频谱(54)。

4.如权利要求3所述的机床(10)，其中，所述控制装置(40)被设计用于通过将固体声信号傅里叶转换到频域中来获取宽带的基准频谱(50)和/或宽带的实际频谱(54)。

5.如权利要求3或4所述的机床(10)，其中，所述控制装置(40)被设计用于通过将固体声信号快速傅里叶转换到频域中来获取宽带的基准频谱(50)和/或宽带的实际频谱(54)。

6.如权利要求1至5中任一项所述的机床(10)，其中，所述控制装置(40)被设计用于通过将固体声信号转换到频域中来获取宽带的基准频谱(50)和/或宽带的实际频谱(54)。

7.如权利要求1至6中任一项所述的机床(10)，其中，所述控制装置(40)被设计用于，在机床(10)处于工作中、但尚未加工工件(24)的状态下记录固体声信号的变换来作为基准频谱(50)。

8.如权利要求1至7中任一项所述的机床(10)，其中，所述控制装置(40)被设计用于在每次加工工件(24)之前都获取新的基准频谱(50)。

9.如权利要求1至8中任一项所述的机床(10)，其中，所述机床(10)具有输出单元(32；34)，所述输出单元被设计用于由控制装置(40)接收和输出差频谱(56)的功率的时间曲线。

10.如权利要求1至9中任一项所述的机床(10)，其中，所述机床(10)具有工具单元(22)，所述工具单元具有工具主轴(18)、特别是主轴头，用于接纳和驱动工具(20)、特别是至少一个砂轮，控制装置(40)被设计用于基于固体声信号来控制工具单元(22)。

11.一种用于获取机床(10)、特别是磨床的实际状态的方法，具有如下步骤：

提供(72)测量装置(38)，其中，测量装置(38)具有至少一个固体声传感器(36)，优选为压电声音传感器或麦克风；

检测(74)机床(10)的固体声信号；以及

基于固体声信号来获取(76)机床(10)的实际状态，

其中，由宽带的基准频谱(50)和宽带的实际频谱(54)求得差频谱(56)，其中，由差频谱(56)求得机床(10)的实际状态。

12.如权利要求11所述的方法，其中，对差频谱(56)的功率在其时间曲线方面加以评估。

13.如权利要求11或12所述的方法，其中，通过将固体声信号转换到频域中来获取宽带的基准频谱(50)和/或宽带的实际频谱(54)。

14.如权利要求13所述的方法，其中，通过将固体声信号傅里叶转换到频域中来获取宽带的基准频谱(50)和/或宽带的实际频谱(54)。

15.如权利要求13或14所述的方法，其中，通过将固体声信号快速傅里叶转换到频域中来获取宽带的基准频谱(50)和/或宽带的实际频谱(54)。

16.如权利要求13至15中任一项所述的方法，其中，通过将固体声信号转换到频域中来获取宽带的基准频谱(50)和/或宽带的实际频谱(54)。

17.如权利要求11至16中任一项所述的方法，其中，在机床(10)处于工作中、但尚未加工工件(24)的状态下，获取基准频谱(50)。

18.如权利要求11至17中任一项所述的方法，其中，在重新记录基准频谱(50)时，将新的基准频谱与存储的基准频谱相比较，以便发现机床(10)的状态变化。

19.如权利要求11至18中任一项所述的方法，其中，所述控制装置(40)被设计用于在每次加工工件(24)之前都获取新的基准频谱(50)。

20.如权利要求11至19中任一项所述的方法，其中，在输出单元上输出(32；34)差频谱(56)的功率的时间曲线。

21.如权利要求11至20中任一项所述的方法，其中，在每次加工工件(24)之前，都记录新的基准频谱(50)。

22.一种机床控制程序，其具有程序代码，所述程序代码被设计用于：当机床控制程序在控制装置(40)上执行时，执行控制装置(40)实施根据权利要求11至21中任一项所述的方法的步骤。