DE102006049328A1

DE102006049328A1 - Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine

Info

Publication number: DE102006049328A1
Application number: DE102006049328A
Authority: DE
Inventors: Andreas Grözinger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2026-10-20
Also published as: DE102006049328B4; US20100313630A1; JP2010506741A; WO2008046826A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine, wobei die Maschine (19) einen Sensor (8, 14, 15, 21) zur Überwachung eines Maschinenelements der Maschine aufweist, wobei der Sensor (8, 14, 15, 21) einen chemischen Stoff detektiert. Die Erfindung schafft eine Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine, bei der ein Maschinenelement der Maschine (19) sicher und zuverlässig überwacht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine und/oder eine Produktionsmaschine.
Bei Werkzeugmaschinen und/oder Produktionsmaschinen treten Fehler von Maschinenelementen wie z.B. elektrische Leitungen, z.B. in Form von Schmorbränden von elektrischen Leitungen der Maschine auf. Weiterhin treten z.B. Fehler in Form von Konsistenzveränderungen von Schmiermitteln (z.B. Schmierfetten) von Lagern, z.B. von Motorenwellen der Maschine, auf. Weiterhin können Fehler aber auch in Form von Ablagerungen von chemischen Stoffen an Maschinenelementen auftreten und dort zu Fehlern führen.
Bisher konnten solche Fehler bei den oben genannten Maschinen erst detektiert werden, nach dem bereits ein beträchtlicher Schaden z.B. in Form eines Brandes oder eines Lagerschadens z.B. an einer Motorwelle der Maschine oder sonstigen Welle aufgetreten war.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine zu schaffen, bei der ein Maschinenelement der Maschine sicher und zuverlässig überwacht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine, wobei die Maschine einen Sensor zur Überwachung eines Maschinenelements der Maschine aufweist, wobei der Sensor einen chemischen Stoff detektiert.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der Sensor innerhalb des Maschinengehäuses angeordnet ist, da ein Fehler der Maschine häufig innerhalb des Maschinengehäuses entsteht.
Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Sensor in einem Kabelkanal der Maschine lokalisiert ist, da in einem Kabelschacht, z.B. ein Schmorbrand einer elektrischen Leitung der Maschine eine besonders hohe Konzentration des chemischen Stoffes hervorruft.
Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Sensor als Geruchssensor ausgebildet ist. Wenn der Sensor als Geruchssensor ausgebildet ist, wird eine sehr empfindliche Detektion der chemischen Verbindung ermöglicht, so dass auch kleine Konzentrationen der chemischen Stoffe detektiert werden können.
Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Maschinenelement in Form eines elektrischen Bauteils, insbesondere in Form einer elektrischen Leitung der Maschine ausgebildet ist, wobei der chemische Stoff bei einem Fehler des Maschinenelements entsteht. Durch diese Maßnahme kann ein fehlerhaftes Maschinenelement sicher erkannt werden.
Häufig liegt dabei ein Fehler eines Maschinenelements in Form einer Überhitzung des Maschinenelements, insbesondere in Form eines Schmorbrands des Maschinenelements, vor.
Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Maschinenelement in Form eines Schmiermittels eines Lagers der Maschine ausgebildet ist, wobei vom Sensor, mittels der Detektion des chemischen Stoffs, eine Konsistenzveränderung des Schmiermittels detektierbar ist. Eine Konsistenzveränderung eines Schmiermittels eines Lagers, z.B. einer Motorwelle, geht in der Regel häufig einher mit dem Entstehen eines chemischen Stoffes, dessen Konzentration ein Maß für den Grad der Konsistenzveränderung des Schmiermittels darstellt.
Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Sensor im Bereich des Lagers, insbesondere am Lagerschild, angeordnet ist, da dort der Stoff leicht detektierbar ist.
Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Maschinenelement in Form einer Bedieneinrichtung der Maschine ausgebildet ist, wobei der Sensor an und/oder in der Bedieneinrichtung lokalisiert ist und mittels des Sensors eine Ablagerung des chemischen Stoffs an und/oder in der Bedieneinrichtung, detektierbar ist. Hierdurch kann vermieden werden, dass Ablagerungen von Stoffen z.B. an und/oder in den Tasten der Bedieneinrichtung zu Fehlfunktionen führen.
Insbesondere, wenn der Stoff in Form von Graphit vorliegt, können Graphitablagerungen, die während z.B. einer Graphitbearbeitung auftreten, zu Fehlern der Bedieneinrichtung führen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert.
Eine schematisiert dargestellte Maschine 19, die als Werkzeug- und/oder Produktionsmaschine ausgebildet ist, weist eine Steuerung 1 auf, die über eine Verbindung 2 zum Austausch von Daten mit einer Regelung 3 verbunden ist. Die Steuerung 1 kann dabei z.B. in Form einer numerischen Steuerung vorliegen, die Sollwerte für eine Regelung 3 berechnet. Die Regelung 3 steuert über eine Verbindung 4, die zum Austausch von Daten dient, einen Stromrichter 5 an, der mittels einer dreiphasigen elektrischen Leitung 7 den elektrischen Motor 9 mit Energie versorgt. Die Leitung 7 ist in einem Kabelkanal 6 verlegt. Der Motor 9 weist eine Motorwelle 12 auf, die rotierend eine Last 13 antreibt. Der Motor 12 weist zur Lagerung der Motorwelle 12 zwei Lager 10 und 11 auf.
Die Maschine 19 weist einen Sensor 8 zur Detektion eines chemischen Stoffes (z.B. einer bestimmten chemische Verbindung), die vorzugsweise beim Auftreten eines Fehlers eines Maschinenelements entsteht, insbesondere gebildet wird, auf. Dadurch, dass der Sensor 8 innerhalb des Maschinengehäuses und insbesondere im Kabelkanal 6 lokalisiert ist, kann ein z.B. durch einen Schmorbrand, infolge einer schmorenden Kunststoffisolierung der Leitung 7 entstehende chemischer Stoff besonders leicht vom Sensor 8 detektiert werden, da diese im Kabelkanal 6 in hoher Konzentration auftritt. Der Sensor 8 meldet das Auftreten des chemischen Stoffes der Steuerung 1, was durch einen Pfeil 16 angedeutet ist. Wenn das Vorhandensein des chemischen Stoffes vom Sensor 8 detektiert wird und/oder wenn die Konzentration des chemischen Stoffs einen in der Steuerung 1 hinterlegten Sollwert übersteigt, wird ein Alarm ausgelöst und gegebenenfalls die Maschine gestoppt. Als chemische Stoffe eignen sich zur Detektion insbesondere chemische Verbindungen, die beim Erhitzen oder Verbrennung von Kunststoffen entstehen.
Weiterhin weist die Maschine 19, im Rahmen des Ausführungsbeispiels, zusätzlich zwei Sensoren 14 und 15 auf, wobei von den Sensoren 14 und 15, mittels der Detektion eines chemischen Stoffs, eine Konsistenzveränderung eines Schmiermittels, der jeweils zugeordneten Lager 10 und 11 des Motors 9 erkannt wird. Das Schmiermittel kann z.B. in Form eines Schmierfetts vorliegen. Infolge von unzulässig hoher Belastung und/oder alterungsbedingt kann eine Konsistenzveränderung des Schmiermittels der Lager 10 und 11 auftreten, die einhergeht mit dem Auftreten von chemischen Stoffen, die von den Sensoren 14 und 15 detektiert werden. Das Auftreten eines solchen chemischen Stoffs wird von den Sensoren 14 und 15 detektiert und an die Steuerung 1 gemeldet, was durch zwei Pfeile 17 und 18 in der Figur dargestellt ist. Wenn eine solcher chemischer Stoff detektiert wird, dann wird von der Steuerung 1 ein Alarm ausgelöst und die Maschine notfalls angehalten. Alternativ kann das Auslösen eines Alarms und/oder das Anhalten der Maschine aber auch vom Überschreiten einer maximal zulässigen Konzentration des Stoffes abhängig gemacht werden.
Der Sensor 14 und der Sensor 15 werden zu diesem Zweck dabei vorzugsweise im Bereich der jeweilig zugeordneten Lager 10 und 11 des Motors 9, insbesondere an den jeweilig zugehörigen Lagerschilden 23 und 24, angeordnet, da die Konzentration des zu detektierenden chemischen Stoffes, dort am größten ist.
Weiterhin ist im Rahmen des Ausführungsbeispiels, die Steuerung 1 über eine Verbindung 20, die zu Austausch von Daten dient, mit einer Bedieneinrichtung 22 zur Bedienung der Maschine 19 verbunden. Die Bedieneinrichtung 22 weist einen Sensor 21, der an oder in der Bedieneinrichtung 22 lokalisiert sein kann, auf, wobei mittels des Sensors 21 eine Ablagerung eines chemischen Stoffs, wie z.B. Graphit, an und/oder in der Bedieneinrichtung 22, detektierbar ist.
Die Sensoren 8, 14, 15 und 21 brauchen dabei nicht notwendigerweise so ausgelegt sein, das sie nur einen einzelnen chemischen Stoff detektieren können, sondern sie können auch so ausgebildet sein, das sie auch mehrere verschiedene chemische Stoffe gleichzeitig detektieren können.
Es sein an dieser Stelle angemerkt, dass im Rahmen der Erfindung unter anderem insbesondere auch ein Roboter als Produktionsmaschine verstanden wird.

Claims

Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine, wobei die Maschine (19) einen Sensor (8, 14, 15, 21) zur Überwachung eines Maschinenelements der Maschine aufweist, wobei der Sensor (8, 14, 15, 21) einen chemischen Stoff detektiert.
Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8, 14, 15, 21) innerhalb des Maschinengehäuses angeordnet ist.
Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8, 14, 15) in einem Kabelkanal (6) der Maschine (19) lokalisiert ist.
Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (8, 14, 15, 21) als Geruchssensor ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenelement in Form eines elektrischen Bauteils, insbesondere in Form einer elektrischen Leitung (7) der Maschine (19) ausgebildet ist, wobei der chemische Stoff bei einem Fehler des Maschinenelements entsteht.
Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fehler in Form einer Überhitzung, insbesondere in Form eines Schmorbrands, des Maschinenelements vorliegt.
Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenelement in Form eines Schmiermittels eines Lagers (10, 11) der Maschine (19) ausgebildet ist, wobei vom Sensor (14, 15), mittels der Detektion des chemischen Stoffs, eine Konsistenzveränderung des Schmiermittels detektierbar ist.
Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (14, 15), im Bereich des Lagers (10, 11), insbesondere am Lagerschild (23, 24), angeordnet ist.
Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenelement in Form einer Bedieneinrichtung (22) der Maschine ausgebildet ist, wobei der Sensor (21) an und/oder in der Bedieneinrichtung (22) lokalisiert ist und mittels des Sensors (21) einer Ablagerung des chemischen Stoffs an und/oder in der Bedieneinrichtung, detektierbar ist.
Werkzeugmaschine und/oder Produktionsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff in Form von Graphit vorliegt.