CN114641368A - 机床 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种用于机床的操作方法并提出一种系统，该系统能够在不需要较复杂构造的情况下监视相应机床中的工具部件的安装、位置等。根据本发明，该目的通过提出一种用于将安装在工具部件支架上的相关工具部件分配到机床中的安装位置的系统来实现，所述系统包括：可写RFID芯片，其设置在工具部件支架上且其具有脉冲转发机、存储器和无源数字输入端；可电接线的接触区域，其布置在机床的连接位置，其中在接触区域的触点和数字输入端之间可以形成接触，并且在查询过程中RFID芯片发送至少一个标识符和数字输入端的占用。

Description

机床

技术领域

本发明涉及一种操作系统的方法以及该系统本身，该系统用于将安装在滑枕上的工具分配到机床中的安装位置。

背景技术

根据所需的任务和机床的预期用途，机床在不同的位置配备不同的工具。为了本发明的目的，术语“工具”基本上包括与工件接触的元件，即包括机器的操作件等。工具和部件通常布置在所谓的滑枕上或包括所谓的滑枕。

从根本上说，就工具类型或寿命周期而言，操作员感兴趣的是了解工具是否位于机器上的特定安装位置，以及如果位于机器上的特定安装位置，它是否是正确的工具。

通常，这种机器用于生产或加工目的，即在发生强烈振动、发生污染、可能发生高温、存在许多金属物体和表面的环境中，此外，通常只有很小的安装空间或者没有安装空间。

jP2003025176A是一种用于将安装在滑枕上的工具分配到机器上的安装位置的系统，其中设置在滑枕上的可写RFID芯片设有脉冲转发机，存储器和无源数字输入端。

发明内容

基于所描述的现有技术，本发明基于如下情况中存在的问题：提供一种用于机床的操作方法，并提出一种系统，该系统使得对相应机器中的工具的安装、位置等进行监控成为可能，而不需要大量的建造工作。

为了找到解决该问题的技术方案，提出了具有专利权利要求1的特征的系统。在从属权利要求中解释了另外的优点和特征。

此外，提出了一种用于运行机床的方法，在该方法中实施了相应的系统。

本发明还包括一种装置，该装置能够布置在机床和滑枕上，利用该装置可以进行相应的赋值(assignment)。

依照本发明，该解决方案包括RFID技术。RFID系统通常包括脉冲转发机(transpoder)和读取装置。脉冲转发机包含识别码。当前的RFID脉冲转发机是可写的，并且可以存储所需的信息。通信是通过读取装置在短距离内产生的交变磁场实现的，或者是在更远的距离内，主要通过高频无线电波来实现的。这不仅传输数据，还为脉冲转发机提供能量。这意味着无源脉冲转发机不需要电源。

读取装置中的软件控制读取过程并将信息传输到EDP系统。

已知RFID芯片配备有所谓的开关输入。在最简单的情况下，这些是芯片可以查询的输入。输入可以是接线的，也可以不是接线的，这导致每个输入至少有两个状态。

本发明使用这样的RFID芯片，其包括脉冲转发机(transpoder)、存储器和相应的可切换输入。

根据本发明，在机器上构造有接触面板，该接触面板可以与RFID芯片的输入端接触。接触可以通过使RFID输入端与接触面板直接接触来直接进行，或者可以通过使用适配器、电线等进行。

机器上的接触面板可以切换，使得接触面板的各个触点可以具有不同的开关状态或充电状态。根据本发明的有利建议，接触面板或者根本不接线或者接地。

通过使用例如可由RFID芯片感测可切换输入来识别的四个接触面板，可以实现16种不同的接线状态。因为接线状态是二进制的，所以它们通常是2^N个不同的状态。接触面板触点可以不切换，或切换到电压，或例如切换到接地(大地)。

如果相应的滑枕配备有相应的工具，则RFID芯片可以由计算机或EDP唯一地分配给该工具。这可以通过标识符或通过直接在RFID芯片上写入来完成。如果需要，这也提供关于工具本身的信息，即它的应用功能、诊断结果、组件监控信息等。

如果之后将滑枕按预期放置在机床的相应位置，则机器的接触面板的触点将与RFID芯片的数字输入端接触。因此，数字输入端的接线可以根据接触面板的接线来识别。当被读取装置查询时，RFID芯片还在发送标识符或其他信息的同时发送数字输入端的各自的接线状态。这意味着可以在机器中分配一个唯一的安装位置。

因此，通过使用本发明，能够在不接触的情况下确定工具是否安装在机床的预期安装位置处，以及如果是的话，是哪种工具。

由于RFID技术的使用，这是在不需要电源并且用最少量的电缆的情况下完成的。例如，接地电缆可以接线到接触面板，该接触面板与某些触点接触。非接触触点对应于0，接触触点对应于1。由于有四个触点，例如0001、0010、0100、1000等，标识符可以通过接线产生。如果具有相应工具和RFID芯片的滑枕安装在给定位置，可以确定与接触面板的触点接触的数字输入的接线。例如，如果接线读数为0010，则很明显这是以这种方式接线的安装位置，即工具位置2。

根据有利的建议，本发明将在深滚压机上实施。尽管在传统的机床中，刀具、与工件接触的部件、操作件、诸如刀具转台的连接点、其它标准化的刀具接口、单独设计的接口等，原则上可以根据本发明设计，但是例如深滚压机周围的环境是相当困难的。

深滚压机用于在主轴承和销轴承座之间的半径周围以及在曲柄臂上固化曲轴。这是利用钳形工具，所谓的深滚压单元完成的，所谓的深滚压单元配备有深滚压头和支撑辊头。应该对这些工具头的类型和位置进行监控。将电缆接线到每个工具并不容易实现，应始终避免。

根据本发明，工具头配备有无源RFID芯片。脉冲转发机芯片写有关于特定工具的信息。此外，通过可切换的数字输入端记录相应的接触信息或接线信息，并在读出期间传输。例如，在一种类型的深滚压机上，每个工具类型的十四个工具位置是可能的。因此，至少需要四个接触面板或四个脉冲转发机芯片输入端。因此，机器中同时有多达28个工具。它们通常彼此靠得很近，几乎没有空间可供装配。通常的金属环境易受振动和污染的影响。温度也可能高达80℃。

根据本发明的接触面用于可分配给相应安装位置的电路。

这使得可以通过简单地读取RFID芯片在任何时间确定机器上的特定安装位置是否被占用，如果被占用，则确定是哪个工具或哪个滑枕。然后，EDP能够进行进一步的分配。

滑枕是工具与其连接的连接结构，是机床需要更换的部分。该滑枕配备有RFID芯片。机器上有一个工具保持器，滑枕插入其中。接触面板直接安装在工具保持器上。

滑枕可以直接配备RFID芯片，或者具有与机器的接触面板接触的接触面板，然后通过相应的接线连接到RFID芯片。这称为适配器。

根据本发明，提出接触面板具有基础触点，该基础触点之后以不同的方式或以不同的组合以导电方式连接到其它触点。RFID芯片现在可以通过基础触点进行接线，然后可以通过电连接从接触面板的其他触点“读出”。这样就避免了为连接接触面板需要在机器上进行任何电缆连接。接线由RFID芯片本身有效地提供。

如果接触面板由四个触点组成，例如以提供16个接线选项，则需要第五个接触元件，即所谓的基础触点，其之后以不同的组合连接到其他四个接触面板。

本发明提出了一种系统和操作方法，即使机床在困难环境中也可以轻松实现，并且也始终允许清楚地将工具分配到安装位置。

附图说明

本发明的其它优点和特征在下面附图的描述中进行解释。显示以下项目：

图1示出了本发明的设计示例的立体图；

图2示出了根据图1的主视图；

图3示出了接触面板的设计示例的俯视图；

图4示出了具有可选接线的工具保持器的视图；以及

图5示出了根据图4的区域5的放大图。

具体实施方式

在上述附图中，相同的元件具有相同的附图标记。

图1和图2示出了机器上布置的示例。在所示的设计实例中，机床的工具保持器1和工具保持器2配备有滑枕3和4，滑枕3和4又承载工具5。在所示的设计实例中，这些是用于滚压的辊。

在工具保持器1和滑枕3之间设置有接触区6，在该接触区中，接触面板设置在工具保持器侧，而具有相应的接触面板的RFID芯片设置在滑枕上。这同样适用于工具保持器2和滑枕4之间的接触区7。

然而，在所示的设计示例中，工具保持器2具有特殊的特征，即插座适配器8布置在实际的滑枕4和工具保持器2之间。适配器8通过接触面板7与工具保持器2接触，并且适配器8又通过接触区9与实际的滑枕4接触，其中RFID芯片和机器上的接触面板位于接触区8中。

图3示出了接触面板10的示例，该接触面板10在所示的设计示例中具有基础触点11和可切换的触点12。基础触点11可以以任何组合连接到所示的四个可切换的触点12。RFID芯片可以通过基础触点11切换到电压或接地(大地)。根据本发明，通过与接触面板接触，RFID芯片现在可以确定可切换的接触面板的电路的组合并推断位置。

图4示出了RFID芯片在滑枕上的特殊布置。所示的是滑枕13，其与滑枕3相同。然而，在接触区14中仅设置两个彼此接触的接触面板10和17。接触面板17又通过接线15连接到RFID芯片16。该设计可以应用于接触区中的任何地方，以便，例如，能够选择RFID芯片的安全放置。

所描述的设计示例是为了解释的目的，而不是限制性的。

附图标记

1 工具保持器

2 工具保持器

3 滑枕

4 滑枕

5 工具

6 接触区

7 接触区

8 插座适配器

9 接触区

10 接触面板

11 基础触点

12 触点

13 滑枕

14 接触区

15 接线

16 RFID芯片

17 接触面板

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.用于将安装在滑枕（3，4；13）上的工具分配到机器中的安装位置的系统，包括：

-RFID芯片（16），

-其布置在滑枕（3，4；13）上，

-其是可写的，

-其具有脉冲转发机，

-其有存储器，

-其具有无源数字输入端，

和

-可电切换的接触面板（10；17）

-具有触点（11，12）

-其设置在机器的工具保持器（1，2）上，

其特征在于，

接触面板（10；17）的触点（11， 12）可以与RFID芯片（16）的数字输入端接触，并且

RFID芯片（16）在查询过程中发送至少一个标识符和数字输入端的赋值。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，如果所述滑枕（3， 4;13）按预期安装时，所述数字输入端直接接触所述机器的所述接触面板（10；17）。

3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，布置在所述机器的连接位置处的所述接触面板（10）具有四个触点（11，12），所述四个触点（11，12）中的每一个能够与所述RFID芯片（16）的数字输入端接触。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述RFID芯片（16）包括工具（5）的信息。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统在深滚压机中实现。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述滑枕（3，4）被设计成工具头，即深滚压机的深滚压头和支撑辊头。

7.一种操作用于将安装在滑枕（3，4；13）上的工具（5）分配到机器中的安装位置的系统的方法，其中一个滑枕被布置具有RFID芯片，所述RFID芯片能够写入关于工具的信息并且具有脉冲转发机和存储器，

其特征在于，

所述RFID芯片的无源数字输入端与机器上的接触面板接触，所述接触面板位于机器的连接位置，

其中在查询过程中至少一个标识符和数字输入端的赋值由所述RFID芯片传输。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述RFID芯片（16）布置在深滚压机的深滚压头和支撑辊头中，并且所述机器在所有连接点具有接触面板（10）。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，工具头的安装位置从由所述RFID芯片（16）传输的关于所述RFID芯片（16）的输入端的接线的信息中推断出。

10.根据前述权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述工具（5）从由所述RFID芯片（16）传输的关于其描述的信息中推断出。

11.根据前述权利要求7至10中任一项所述的方法，其特征在于，对由所述RFID芯片（16）传输的信息进行评估以用于部件监控。

Claims (14)

1.用于将安装在滑枕（3，4；13）上的工具分配到机器中的安装位置的系统，包括：

-RFID芯片（16），

-其布置在滑枕（3，4；13）上,

-其是可写的，

-其具有脉冲转发机，

-其有存储器，

-其具有无源数字输入端，

和

-可电切换的接触面板（10；17）

-具有触点（11，12）

-其设置在机器的工具保持器（1，2）上，

其特征在于，

接触面板（10；17）的触点（11, 12）可以与RFID芯片（16）的数字输入端接触，并且

RFID芯片（16）在查询过程中发送至少一个标识符和数字输入端的赋值。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，如果所述滑枕（3, 4;13）按预期安装时，所述数字输入端直接接触所述机器的所述接触面板（10；17）。

3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，布置在所述机器的连接位置处的所述接触面板（10）具有四个触点（11，12），所述四个触点（11，12）中的每一个能够与所述RFID芯片（16）的输入触点接触。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，布置在所述机器的连接位置处的所述接触面板（10）的触点（11，12）连接到地并且至少连接到其它触点（11，12）中的一个。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，布置在所述机器的连接位置处的所述接触面板（10）的触点（11，12）由所述RFID芯片（16）的相关联的触点连接，并且连接到其它触点中的至少一个。

6.根据前述权利要求2或3之一所述的系统，其特征在于，实现至少16个不同接线。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述RFID芯片（16）包括工具（5）的信息。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统在深滚压机中实现。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述滑枕（3，4）被设计成工具头，即深滚压机的深滚压头和支撑辊头。

10.一种操作用于将安装在滑枕（3，4；13）上的工具（5）分配到机器中的安装位置的系统的方法，所述方法包括：将RFID芯片放置在滑枕上，所述芯片可以详细写入关于工具的信息并且包括脉冲转发机和存储器，

其特征在于，

所述RFID芯片的无源数字输入端能够与接触面板接触，设置在机器连接位置的机器侧，

并且所述RFID芯片在查询过程中发送至少一个标识符和数字输入端的赋值。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述RFID芯片（16）布置在深滚压机的深滚压头和支撑辊头中，并且所述机器在所有连接点具有接触面板（10）。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，工具头的安装位置从由所述RFID芯片（16）传输的关于所述RFID芯片（16）的输入端的接线的信息中推断出。

13.根据前述权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述工具（5）从由所述RFID芯片（16）传输的关于其描述的信息中推断出。

14.根据前述权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，对由所述RFID芯片（16）传输的信息进行评估以用于部件监控。

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