DE102008009340A1

DE102008009340A1 - Breakdown detection and display device for e.g. drill at workshop, has transmitter arranged in set of working modules, and receiver detecting radio signal, where each working module is equipped with radio signal individualizing device

Info

Publication number: DE102008009340A1
Application number: DE102008009340A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Lübke; Dieter Kruse
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2009-08-20

Abstract

The device has a set of working modules (2) and a display module for a detection and display of a breakdown of a tool that is at a spindle (4) and/or at a machine tool e.g. borer. A transmitter (6) emits a radio signal, and is arranged in the working modules. A receiver detects the radio signal in the display module. Each working module is equipped with a radio signal individualizing device, and has a piezo-electric element (8) as an energy source, where the voltage necessary for the transmitter is generated by the piezo-electric element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bestehend aus einem Arbeitsmodul und einem Anzeigemodul zur Erfassung und Anzeige einer Störung eines an einer Spindel und/oder an einer Werkzeugmaschine angeordneten Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers, wobei bei einer Störung mittels eines im Arbeitsmodul angeordneten Senders ein Funksignal emittierbar ist, welches von einem Empfänger im Anzeigemodul erfassbar ist.The The invention relates to a device consisting of a working module and a display module for detecting and indicating a fault of arranged on a spindle and / or on a machine tool Tool, in particular a drill, wherein in a fault means a transmitter arranged in the working module a radio signal can be emitted is which of a receiver can be detected in the display module.

Eine Vorrichtung der genannten Art ist bereits bekannt. Dabei ist das Arbeitsmodul mit dem Sender in und/oder an der Spindel angeordnet. Wirkt durch einen abgenutzten, beschädigten und/oder gebrochenen Bohrer eine Kraft auf die Spindel, so wird elektromechanisch der Sender aktiviert, welcher ein Funksignal aussendet. Im Arbeitsmodul ist eine Energiequelle angeordnet, dies sind üblicherweise Batterien und/oder Akkumulatoren, meistens mehrere Knopfzellen, welche abhängig von ihrer Qualität und den herrschenden Umgebungsbedingungen unterschiedlich lange einsatzbereit sind. Damit das Arbeitsmodul durch einen Ausfall der Batterien und/oder Akkumulatoren nicht nutzlos wird, emittiert der Sender beim Nachlassen der Spannung der Energiequelle ebenfalls das Funksignal der Störung. Das Funksignal wird von dem Empfänger in dem Anzeigemodul aufgenommen. Das Anzeigemodul zeigt akustisch und/oder optisch eine Störung an.A Device of the type mentioned is already known. That's it Working module with the transmitter in and / or arranged on the spindle. Affects a worn, damaged and / or broken Drill a force on the spindle, so is the electromechanical Transmitter activated, which emits a radio signal. In the work module is an energy source arranged, these are usually batteries and / or Accumulators, usually several button cells, which depends on their quality and the prevailing environmental conditions for different lengths of time are ready for use. Thus the working module by a failure of the Batteries and / or accumulators is not useless, emits the Transmitter also decreases when the voltage of the power source decreases the radio signal of the fault. The Radio signal is from the receiver recorded in the display module. The display module shows acoustically and / or visually a disorder at.

An modernen Werkzeugmaschinen befinden sich häufig an einem Arbeitskopf bis zu vierzig Spindeln. Da alle Sender das gleiche Funksignal in demselben Frequenzband senden, kann im Fehlerfall nicht erkannt werden, welche Spindel betroffen ist. Bei einer Störung ist es einem Bediener nur schwer möglich, zu erkennen, welche Spindel betroffen ist, da die Störung nicht immer auf ein zerstörtes Werkzeug zurückzuführen ist. Gerade eine schwache Energiequelle lässt sich von außen nicht erkennen. In einem solchen Fall ist der Bediener gezwungen, alle möglichen Spindeln mit neuen Batterien und/oder Akkumulatoren auszurüsten, oder er muss mühsam die leere Batterie und/oder den leeren Akkumulator durch Messungen identifizieren. Dies bringt stets nicht zu vernachlässigende Stillstandszeiten der Werkzeugmaschine mit sich. Stehen in einer Werkhalle mehrere solcher Werkzeugmaschinen, können die Ausfallzeiten der Werkzeugmaschinen aufgrund der Suche nach der betroffenen Spindel zu massiven Stillstandszeiten der Produktion führen.At Modern machine tools are often located on a working head to forty spindles. Since all transmitters have the same radio signal in the same Send frequency band, can not be detected in case of error, which Spindle is affected. In the event of a fault, it is an operator difficult, to recognize which spindle is affected because the fault is not always on a ruined Tool is due. Just a weak source of energy can not be from the outside detect. In such a case, the operator is forced to do all sorts of things Equip spindles with new batteries and / or accumulators, or he has to laboriously the identify empty battery and / or the empty battery by measurements. This always brings non-negligible downtime the machine tool. Standing in a workshop several Such machine tools, the Downtime of the machine tools due to the search for the affected spindle to massive downtime of production to lead.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erfassung und Anzeige einer Störung eines Werkzeugs der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass die von einer Störung hervorgerufenen Stillstandszeiten minimiert werden.In front In this background, the invention is based on the object Device for detecting and displaying a malfunction of a tool of the above to perform such a type that the one from a fault caused downtime can be minimized.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung zur Erfassung und Anzeige einer Störung eines Werkzeugs gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche 2 bis 6 betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.The Task is solved with a device for detecting and indicating a malfunction of a tool according to the characteristics of the claim 1. The dependent claims 2 to 6 relate particularly appropriate training the invention.

Erfindungsgemäß ist also eine Vorrichtung zur Erfassung und Anzeige einer Störung eines Werkzeugs vorgesehen, die mehrere Arbeitsmodule aufweist und bei der jedes Arbeitsmodul mit einer Einrichtung ausgestattet ist, durch die das Funksignal individualisierbar ist. Ein solches individuelles Funksignal, welches von den Funksignalen anderer Arbeitsmodule unterscheidbar ist, ermöglicht es dem Bediener, mit dem Eintritt der Störung bereits zu erkennen, welches Arbeitsmodul, und somit welche Spindel und/oder welches Werkzeug, von der Störung betroffen ist. Die betroffene Spindel kann somit wesentlich schneller aufgesucht und die Störung an der Werkzeugmaschine zügiger aufgehoben werden. Die störungsbedingten Stillstandszeiten werden so deutlich minimiert, da der Bediener die betroffene Spindel in der Werkhalle beziehungsweise an der Werkzeugmaschine nicht erst suchen muss. Vielmehr ist der Bediener schon bei der Störungsmeldung informiert, welche individuelle Spindel, welches Werkzeug und/oder welches Arbeitsmodul betroffen ist.According to the invention is thus a device for detecting and indicating a malfunction of a tool provided, which has several working modules and each one Work module is equipped with a device through which the Radio signal is customizable. Such an individual radio signal, which is distinguishable from the radio signals of other work modules is possible it already allows the operator to know which one is coming with the onset of the fault Working module, and thus which spindle and / or which tool, from the disorder is affected. The affected spindle can thus much faster visited and the disorder faster on the machine tool To get picked up. The fault-related Downtime is significantly minimized as the operator the affected spindle in the workshop or on the machine tool do not have to search first. Rather, the operator is already at the failure report informs which individual spindle, which tool and / or which work module is affected.

Damit das die Störung meldende Arbeitsmodul schneller vom Bediener gefunden wird, ist es möglich, das Arbeitsmodul mit einem optischen Signalgeber, beispielsweise einer Leuchte, auszurüsten. Es ist jedoch besonders nützlich, dass die Funksignale der Arbeitsmodule entfernt von dem Werkzeug durch den Empfänger erfassbar sind und durch das Anzeigemodul die von der Störung betroffene Spindel und/oder das von der Störung betroffene Werkzeug visuell und/oder akustisch identifizierbar sind. Hierdurch ist es möglich, dass mittels des individuellen Funksignals und dem daraus resultierenden Verweis auf die jeweilige Spindel und/oder das jeweilige Werkzeug der Bediener diese nicht suchen muss und so schnellstmöglich reagieren kann.In order to that the disorder reporting work module is found faster by the server is it is possible the working module with an optical signal transmitter, for example a luminaire, to equip. It but it is especially useful that the radio signals of the working modules away from the tool through the recipient can be detected and by the display module affected by the disturbance Spindle and / or the fault affected tools are visually and / or acoustically identifiable. hereby Is it possible, that by means of the individual radio signal and the resulting Reference to the respective spindle and / or the respective tool the operator does not have to search for them and react as quickly as possible can.

Als Energiequelle für das Arbeitsmodul sind Batterien und/oder Akkumulatoren bekannt, vorteilhaft ist es, dass das Arbeitsmodul ein Piezoelement als Energiequelle aufweist. Dabei ist es günstig, dass von dem Piezoelement bei einer Störung die für den Sender erforderliche Spannung erzeugbar ist. Hierdurch ist es möglich, dass die benötigte Energie für das im Falle einer Störung zu sendende Funksignal durch eine mechanische Einwirkung auf das Piezoelement von diesem erzeugt wird. Eine herkömmliche Energiequelle, beispielsweise eine Batterie, wird für den Sender dann nicht mehr benötigt, wodurch auch die Notwendigkeit einer Signalisierung einer schwachen Energiequelle entfällt. Dies führt schließlich zu einer geringeren Anzahl an Störungsmeldungen und zu weniger Stillstandszeiten. Außerdem verringert sich die Einsatzhäufigkeit des Bedieners.As an energy source for the working module batteries and / or accumulators are known, it is advantageous that the working module has a piezoelectric element as an energy source. It is favorable that the voltage required for the transmitter can be generated by the piezoelectric element in the event of a fault. This makes it possible that the energy required for the radio signal to be transmitted in the event of a disturbance is generated by the same from a mechanical action on the piezoelectric element. A conventional power source, such as a battery, is then no longer needed for the transmitter, eliminating the need to signal a low power source. This eventually leads to a lower number of fault messages and less downtime. In addition, the frequency of use of the operator is reduced.

Häufig werden bei Werkzeugmaschinen die Werkzeuge ausgewechselt. Dies ist gerade bei der Produktion von geringen Stückzahlen üblich. In solchen Fällen ist es vorteilhaft, dass das Arbeitsmodul an dem Werkzeug angeordnet ist. Somit kann die Störung exakt dem Werkzeug zugeordnet werden. So ist es möglich, dass der Bediener auf seinem Weg zur Werkzeugmaschine bereits ein passendes Ersatzwerkzeug mit sich führt. Es ist möglich, dass das Arbeitsmodul als insbesondere selbstklebendes Etikett an dem Werkzeug befestigt ist.Become frequent For machine tools, the tools replaced. This is straight common in low volume production. In such cases it is advantageous that the working module is arranged on the tool is. Thus, the disorder can be assigned exactly to the tool. So it is possible that the operator already has a suitable one on his way to the machine tool Replacement tool with it leads. It is possible, that the working module as a particular self-adhesive label attached to the tool.

Da der Bediener in großen Fertigungshallen stets in Bewegung ist, ist es für die schnelle Reaktion des Bedieners auf die Meldung einer Störung besonders günstig, dass das Anzeigemodul eine netzunabhängige Energieversorgung aufweist und vom Bediener mitführbar ist. Ein mobiles Anzeigemodul kann der Bediener beispielsweise am Gürtel oder in der Hosentasche tragen. So kann der Bediener unabhängig von seinem Standort über Störungen schnellstens informiert werden.There the operator in large Production halls is always on the move, it is for the rapid response of the Operator on the message of a fault particularly favorable that the display module is a network independent Has power supply and is carried by the operator. A mobile display module For example, the operator can wear a belt or a trouser pocket wear. That way, the operator can quickly get out of trouble, regardless of location be informed.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe Invention leaves numerous embodiments to. To further clarify its basic principle is one of them shown in the drawing and will be described below. These shows in

1 eine Ansicht einer Spindel in einem Arbeitszustand mit einem ausgebauten Arbeitsmodul; 1 a view of a spindle in a working condition with a removed working module;

2 eine Ansicht der in 1 dargestellten Spindel bei einer Störung; 2 a view of in 1 Spindle shown in a fault;

3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 3 a schematic representation of a device according to the invention.

Die 1 und 2 zeigen eine Spindel 4, wobei 1 auch ein aus der Spindel 4 ausgebautes Arbeitsmodul 2 zeigt. An einer ersten Seite weist die Spindel 4 eine Werkzeugaufnahme 5 auf, an der ein hier nicht abgebildetes Werkzeug anordbar ist. An der der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Spindel 4 befindet sich ein Gewinde 11, mittels dessen die Spindel 4 an einem Arbeitskopf beziehungsweise Bohrkopf einer Werkzeugmaschine angeordnet werden kann. An dem freien Ende des Gewindes 11 ist ein Deckel 12 angeordnet, mittels dessen ein Innenraum der Spindel 4 verschließbar ist. Das Arbeitsmodul 2 ist in dem Innenraum positionierbar. Im Falle einer Störung des Werkzeugs, zum Beispiel bei einem abgenutzten, beschädigten und/oder gebrochenen Bohrer, wird ein Druckelement 9 der Spindel 4 verschoben und drückt auf einen Taster 10 des Arbeitsmoduls 2. Die Bewegung des Tasters 10 erzeugt in einem Piezoelement 8 eine Spannung, mittels derer der Sender 6 ein Funksignal emittiert. Dieses Funksignal ist ein HF-Band-Funksignal. Durch die Einrichtung 14 ist das Funksignal jedes Arbeitsmoduls 2 individualisiert. Dadurch sind die einzelnen Arbeitsmodule 2 voneinander unterscheidbar.The 1 and 2 show a spindle 4 , in which 1 also one from the spindle 4 expanded work module 2 shows. On a first side, the spindle 4 a tool holder 5 on, on which a not shown here tool can be arranged. On the side opposite the first side of the spindle 4 there is a thread 11 by means of which the spindle 4 can be arranged on a working head or drill head of a machine tool. At the free end of the thread 11 is a lid 12 arranged, by means of which an interior of the spindle 4 is closable. The working module 2 is positionable in the interior. In the event of a malfunction of the tool, for example, a worn, damaged and / or broken drill, a pressure element 9 the spindle 4 moved and pressed a button 10 of the working module 2 , The movement of the button 10 generated in a piezo element 8th a voltage by which the transmitter 6 emits a radio signal. This radio signal is an RF band radio signal. By the device 14 is the radio signal of each working module 2 individualized. As a result, the individual work modules 2 distinguishable from each other.

3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei Arbeitsmodulen 2 und einem Anzeigemodul 3. Das von dem Sender 6 des einen Arbeitsmoduls 2 im Falle einer Störung emittierte Funksignal ist in dieser Figur durch eine Linie 13 visualisiert. Das Funksignal wird von einem Empfänger 7 eines Anzeigemoduls 3 erfasst. Die dem Funksignal von der Einrichtung 14 aufgeprägte individuelle Kennung und/oder Codierung ist in dem Anzeigemodul 3 hinterlegt. Die Störung und eine Information über den Standort des Werkzeugs und/oder der Spindel 4 sind von dem Bediener unmittelbar visuell und/oder akustisch erkennbar. Daraufhin kann der Bediener sofort die Wartung der Werkzeugmaschine, beispielsweise den Austausch der Spindel 4 und/oder des Werkzeugs, vornehmen. Das betroffene Werkzeug muss nicht gesucht werden. Somit verringert sich die Stillstandszeit der Werkzeugmaschine. 3 shows the device according to the invention with two working modules 2 and a display module 3 , That from the transmitter 6 of a working module 2 In the case of a disturbance emitted radio signal is in this figure by a line 13 visualized. The radio signal is from a receiver 7 a display module 3 detected. The radio signal from the device 14 impressed individual identifier and / or coding is in the display module 3 deposited. The fault and information about the location of the tool and / or the spindle 4 are immediately visually and / or audibly recognizable by the operator. Thereafter, the operator can immediately service the machine tool, such as replacing the spindle 4 and / or the tool. The affected tool does not have to be searched. Thus, the downtime of the machine tool is reduced.

11: Vorrichtungcontraption
22: Arbeitsmodulwork module
33: Anzeigemoduldisplay module
44: Spindelspindle
55: Werkzeugaufnahmetool holder
66: Sendertransmitter
77: Empfängerreceiver
88th: Piezoelementpiezo element
99: Druckelementpressure element
1010: Tasterbutton
1111: Gewindethread
1212: Deckelcover
1313: Linieline
1414: EinrichtungFacility

Claims

Contraption ( 1 ), consisting of a working module ( 2 ) and a display module ( 3 ) for detecting and displaying a fault on a spindle ( 4 ) and / or arranged on a machine tool, in particular a drill, wherein in case of a fault by means of a working module ( 2 ) arranged transmitter ( 6 ) is a radio signal emitted by a receiver ( 7 ) in the display module ( 3 ), characterized in that the device ( 1 ) several work modules ( 2 ) and each working module ( 2 ) with a device ( 14 ) equipped by which the radio signal is customizable.

Contraption ( 1 ) according to claims 1 or 2, characterized in that by the display module ( 3 ) the spindle affected by the disturbance ( 4 ) and / or the affected by the disturbance tool are visually and / or acoustically identifiable.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the working module ( 2 ) a piezo element ( 8th ) as an energy source.

Contraption ( 1 ) according to claim 3, characterized in that of the piezo element ( 8th ) in the event of a fault, the transmitter ( 6 ) required voltage can be generated.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the working module ( 2 ) is arranged on the tool.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the display module ( 3 ) has a network-independent power supply and is carried by the operator.