CN110888399A - 联结设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种一种联结‑设备,尤其用于操作感应式运行的夹盘用的人‑机器‑接口,其包括:感应式运行的夹盘,其用于以至少一个可动的夹钳使待加工的工件在空间中定心;与夹钳中的每个可驱动地相连接的电动机,其安装在夹盘中且通过其来驱动或固定每个夹钳;与夹盘相关联的第一感应式传输设备;与夹盘(2)在空间上分离的承载‑支架或机器‑支架;与支架相关联的第二感应式传输设备,其布置在夹盘的第一感应式传输设备(7)的区域中且与第一感应式传输设备感应地交换测量‑信号和电压;以及外部控制设备,通过其可输入和/或可读取对于夹钳的操作和调节以及对于电动机的运行和止动必需的指令数据和监控数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的联结设备(Kopplungs-Einrichtung),尤其对于用于操作感应式运行的夹盘的人-机器-接口(Schnittstelle)。
背景技术
例如可由文件EP 3 028 804 B1得知一种这样的传输组件,尤其用于能量-和/或信号传输及用于应用在加工中心或者车削-和/或铣削中,。在此,信号和电压感应式地被从固定的机器-支架(Gestell)传输至旋转的加工中心、尤其夹盘,不仅向夹盘的方向而且反过来。相应的加工中心或夹盘具有构件、尤其夹钳,其借助于电动机可行驶地或可运动地支撑在盘体(Futterkoerper)中。电动机接下来在到达预设的实际位置时出于安全原因被切断,借助于弹簧组和机械的摩擦制动器使夹钳止动。相应地,电动机在夹紧过程期间将弹簧组压在一起,以使其对于夹钳施加夹紧力。在电动机切断之后,机械的摩擦制动器防止夹钳打滑或松开。
此外,夹钳的位置要在加工过程期间持久地来监控,因为夹钳止动地使待加工的工件在空间中定心,而如果夹钳中的一个的位置在加工过程期间改变,那么面临加工缺陷或甚至夹紧的工件松开。为了能够持久地监控夹钳或电动机(其安装在夹盘的盘体中)的相应的运行状态和位置,这些构件关联有大量测量传感器,其生成相应的测量数据并且这些数据经由感应式传输设备(其设计成两件式,即一方面在旋转的夹盘中而另一方面在固定的承载支架中)由其来传输。这两个传输设备要相应地彼此对齐地来取向,从而通过这两个传输设备空间上的分离夹盘可旋转且同时能够传输用于电动机运行的电压和/或测量数据、测量信号的感应式传输。
这样的感应式运行的传输组件虽然在实践中证明可行,然而显示出,这样的加工中心的每个用户应用不同的电气仪器,从而每个运用要客户特定地重新来编程。因此不能实现夹盘直接投入运行;而是需要耗费时间的且复杂的编程工作,以便设置在夹盘与待由人来操作的控制设备之间的接口。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种开头所提到的类型的联结设备,尤其用于感应式运行的夹盘,通过该联结设备确保独立于客户特定的电气仪器在客户侧存在的控制设备与夹盘联结之后无延迟地实现夹盘的完全运行及其在加工过程期间的监控。
该目的根据本发明通过权利要求1的特征部分的特征来实现。
本发明另外的有利的改进方案由从属权利要求中得出。
因为在第二感应式传输设备与控制设备之间设置有至少一个可编程的接口(其与第二感应式传输设备和控制设备电气地连接),每个接口具有一个或多个指令-和控制程序(通过其实现或可选择由控制设备调节夹盘的),设置有大量与夹钳、电动机和/或夹盘相关联的测量传感器(通过其来检测它们的运行状态并且传输到相应的接口处),通过相应的接口实现在储存在指令程序中的实际数据与由测量传感器所测定的测量数据之间的对比(Vergleich)并且通过夹盘的被选择的运行状态与实际的运行状态的该比较(Abgleich)来生成数据组(Datensatz)(其由相应的接口来评估并且传送到夹盘的控制设备、夹钳或电动机处),夹盘可无编程耗费地联接到客户特定的控制设备处并且无延迟地来运行,因为对于夹盘的控制和监控必需的指令数据和监控值由接口不仅向控制设备的方向而且向夹盘的方向在其联接到第二感应式传输设备和控制设备处之后实现。因此,在制造者方面夹盘和可编程的接口可相应地组装在一起和联接在一起并且一旦带有接口的夹盘交付给相应的客户,可实现控制设备联接到相应的接口处,由此可无延迟地使夹盘运行,而不需要耗费时间的且复杂的编程工作或相应的客户特定的控制设备与所提供的夹盘的适配。
夹盘、夹钳和/或电动机(通过电动机使相应的夹钳运动且固定在其夹紧位置中)关联有大量测量传感器,通过其持久地生成位置、力曲线(Kraftverlauf)和/或对于夹盘的运行必要的其他测量数据。相应地,监控夹盘及其构件的运行状态并且生成测量数据组,其通过这两个感应式传输设备从夹盘或其相应的测量传感器传送到接口处。接口处理所获得的测量数据组并且与所储存的数据组(其相应于夹盘的所选择的运行状态)对比。如果所测量的数据组应与所储存的数据组一致,相应的接口将该结果传送到控制设备处,从而可释放(freigeben)实际的加工过程,因为夹盘将待加工的工件精确地定心。
常常需要冗余地(redundant)检查由接口所测定的比较,从而如果设置有第二接口(通过其独立于第一接口由测量传感器来生成测量数据组并且与所储存的指令程序对比)是特别有利的。如果由这两个接口通过比较所测定的测量数据组相一致,将该信息传输到控制设备处且因此相应地检查夹盘的夹紧状态并且可引入加工过程。
根据本发明的联结-设备的相应的用户相应地仅须经由控制设备选择应将所储存的运行状态中的哪个用于所应用的夹盘以及通过夹钳施加怎样的夹紧力到待加工的工件上。因此,相应的用户仅须进行一选择和夹紧力的调节。相应地,由夹盘的制造者所提供的接口可联接到客户的每个任意的控制设备处并且相应地与其通讯。所测定的测量结果的实际的评估和所储存的数据组与夹盘的实际的运行状态的比较仅在接口中进行。
附图说明
在附图中示出联结-设备,其接下来更详细地来阐述。其中:
图1示出相应经由接口与控制设备相连接的两个夹盘的示意图,
图2示出了根据图1的接口的放大图以及
图3示出了根据图1的接口的功能方式的冗余检查。
具体实施方式
从图1可得出联结-设备1,通过其应将夹盘2联接到客户侧的控制设备11处且来监控。夹盘2用于在空间中定心地保持待加工的工件3,在其由未示出的机床(Werkzeugmaschine)加工期间。夹盘2由一个或多个夹钳4组成,其可径向地向工件3的方向前行,从而可改变由夹钳4所包围或形成的直径,以便将工件3从夹盘2移除或将其位置定向地固定。夹钳4可动地保持在引导槽5中并且相应由与其相关联的电动机6来驱动。
为了以必需的电压供应电动机6,在夹盘2中设置有第一传输设备7,其经由电导线13与电动机6和大量测量传感器22相连接。通过测量传感器22应来测量夹盘4的位置和电动机6的电压或其转动(Umdrehung)。对于夹盘2的运行必需的其他测量数据也由测量传感器22来检测并且传送到第一传输设备7处。
因为夹盘2在加工过程期间旋转,其在空间上要与机器-或承载支架10相间隔。支架10关联有第二传输设备8,其与夹盘2的第一传输设备7对齐地布置。在这两个传输设备7、8之间因此产生气隙,使得夹盘2可相对于支架10运动。由于在这两个传输设备7、8之间的感应传输,相应地可在它们之间传输由测量传感器22所测定的测量数据以及对于电动机6的运行必需的电压。因此还可将在控制设备11处输入的数据组传送到夹盘2处。
第二传输设备8借助于电导线13联接到可编程的接口21处。相应的接口21以电导线13联结到控制设备11处。
在图2中可示意性地得出可编程的接口21的构造。接口21在此具有多个指令平面(Befehlsebene),即动作、控制和安全。这些指令平面用于控制和持久地监控夹盘2。尤其夹钳4的位置和在电动机6处的电压(其由测量传感器22持久地来测定)被传送到接口21处并且由其来评估。
在接口21中储存有用于相应的夹盘2的多个运行数据组。相应的用户经由控制设备11选出所储存的运行程序中的一个并且此外在控制设备11处调节期望的夹紧力,其由该控制设备经由接口11传送到相应的电动机6处。一旦该调节参数被选择或设定,电动机6通过接口21来激活,使得夹钳4向待加工的工件3的方向行驶。夹钳4和电动机6的这些运动状态-或过程被储存在指令平面动作中。如果这些过程与储存的数据组一致,可通过接口21确定这些运动过程相应于所储存的运动过程,由此进行第一安全释放(Sicherheitsfreigabe)。
一旦夹钳4到达其夹紧位置(这例如可通过在电动机6处的电压的升高通过测量传感器22来确定),电动机6要关断和固定,使得夹钳4也不再可行驶而是被止动。这些运行状态被储存在指令平面控制中并且在相应的接口21中将由测量传感器22在夹紧状态期间持久地检测的测量数据与所储存的测量数据比较。如果在运行状态的所储存的数据组与运行状态的实际的数据组之间应不存在相应的偏差,通过接口22进行另外的安全释放,使得加工过程不中断或可在夹钳4进给(Zustellen)时被释放。
为了确保在加工过程期间监控夹盘2的功能方式,在接口21中设置另外的指令平面安全,通过其尤其监控机械的摩擦制动器。这些摩擦制动器监控夹钳4的止动。电动机6即在到达夹紧位置之后被切断-电动机6在夹紧过程期间将弹簧组压在一起,其接下来施加必需的夹紧力到夹钳4上。因此通过相应的接口21也可来检测这些测量数据并且传送到控制设备11处。
由测量传感器22持久地测定的测量数据在所储存的运行状态-数据组中被对比并且一旦应存在相应地预设的偏差,那么相应的接口21产生相应的控制信号,由此加工过程被控制设备11中断。只要所获得的测量数据组与以相应的数据组的形式的所储存的运行状态一致,加工过程不被干扰且可继续。
在图3中示出夹盘2的冗余的监控,因为两个接口21与第二感应式传输设备8电气联结。接口21中的两个彼此独立地获得测量传感器22的测量数据组并且彼此独立地评估其。这两个接口21相互电气连接并且一旦执行了在所获得的测量数据组与所储存的运行状态之间的比较,接口21相互通讯且如果其测量结果或比较相一致,那么控制设备11获得释放信号,从而可引入加工过程,因为夹盘2在其夹紧位置中取向。
然而如果测量结果或比较应在这两个接口21中彼此偏离,那么加工过程要中断或不能被释放,因为可能在夹盘2或者其夹钳4或电动机6处存在功能干扰。首先要检查这样的功能干扰。
这两个联接在一起的接口21对于夹盘2的运行和调节相应地提高安全性,其相应地具有冗余的提高安全性的功能。两个接口21彼此独立地工作并且获得由测量传感器22所测定的测量数据。
Claims (5)
1.一种联结-设备(1),尤其用于操作感应式运行的夹盘(2)用的人-机器-接口(21),其包括:
- 感应式运行的夹盘(2),其用于以至少一个可动的夹钳(4)使待加工的工件(3)在空间中定心,
- 与所述夹钳(4)中的每个可驱动地相连接的电动机(6),其安装在所述夹盘(2)中且通过其来驱动或固定每个夹钳(4),
- 与所述夹盘(2)相关联的第一感应式传输设备(7),
- 与所述夹盘(2)在空间上分离的承载-支架或机器-支架(10),
- 与所述支架(10)相关联的第二感应式传输设备(8),其布置在所述夹盘的第一感应式传输设备(7)的区域中且与所述第一感应式传输设备感应地交换测量-信号和电压以及
- 外部控制设备(11),通过其可输入和/或可读取对于所述夹钳(4)的操作和调节以及对于所述电动机(6)的运行和止动必需的指令数据和监控数据,
其特征在于,
- 在所述第二感应式传输设备(8)与所述控制设备(11)之间设置有至少一个可编程的接口(21),其与所述第二感应式传输设备(8)和所述控制设备(11)电气连接,
- 每个接口(21)具有一个或多个指令程序和控制程序,通过其实现或能够选择由所述控制设备(11)调节所述夹盘(2),
- 设置有大量与所述夹钳(4)、电动机(6)和/或所述夹盘(2)相关联的测量传感器(22),通过其来检测它们的运行状态并且传输到相应的所述接口(21)处,
- 通过相应的所述接口(21)实现在储存在所述指令程序中的实际数据与由所述测量传感器(22)所测定的测量数据之间的对比,
- 并且通过所述夹盘(2)的被选择的运行状态与实际的运行状态的该比较来生成数据组,其由相应的所述接口(21)来评估并且传送到所述夹盘(2)的控制设备(11)、所述夹钳(4)或所述电动机(6)处。
2.根据权利要求1所述的联结设备,其特征在于,两个接口(21)彼此独立地执行在所述夹盘(2)的实际的运行状态与预设的运行状态之间的比较。
3.根据权利要求2所述的联结设备,其特征在于,所述接口(21)联接在一起,这样使得相应的结果相互对比。
4.根据权利要求3所述的联结设备,其特征在于,对于加工过程的开始的释放或加工过程的关断通过所述接口(21)来监控和预设,这样使得在两个接口(21)之间所述数据组偏离时所述加工过程自动中断或者在一致时释放。
5.根据前述权利要求中任一项所述的联结设备,其特征在于,在相应的所述接口(21)中储存有关于所述夹钳(4)的夹紧力、所述电动机(6)的运行状态和所述夹钳(4)的运动及位置的数据组并且将所述数据组与由所述测量传感器(22)检测的所测量的所述测量数据持久地相互比较。
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