-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft einen Drehtisch und insbesondere einen Drehtisch mit einer Anzugsmoment-Messeinheit.
-
2. Beschreibung des Stands der Technik
-
Bei einem Drehtisch einer Werkzeugmaschine erfolgt während eines Schaltvorgangs ein Klemmvorgang, damit eine rotierende Welle festgehalten wird. Durch die Wiederholung von Vorgängen wie dem Lösevorgang, dem Schaltvorgang und dem Klemmvorgang verschleißt der Klemmmechanismus, und es kann sein, dass das nötige Anzugsmoment (Klemmdrehmoment) nicht mehr erreicht wird. Wird das erforderliche Anzugsmoment nicht mehr erreicht, wenn eine rotierende Last auf die Welle einwirkt, so kann es sein, dass die Welle nicht festgehalten wird und ein Durchrutschen auftritt. Dadurch hält die Werkzeugmaschine mit einem Alarm an, der wegen des Durchrutschens erzeugt wird, und das bearbeitete Werkstück wird zu einem schadhaften Produkt.
-
Es besteht daher ein Bedarf, ein Mittel bereitzustellen, das periodisch das Klemmdrehmoment des Klemmmechanismus misst, damit durch ein während der Bearbeitung abnehmendes Klemmdrehmoment keine Abweichung der Welle auftritt. Kann das Klemmdrehmoment vorübergehend erhöht werden, wenn ein Abfall des Klemmdrehmoments festgestellt wird, so kann die Werkzeugmaschine weiterverwendet werden und ein plötzliches Anhalten der Werkzeugmaschine verhindert werden. D. h., die Wartungszeiten können gestreckt werden.
-
Ein Drehtisch mit einer Klemmstatus-Prüfvorrichtung, der in der offenbarten
japanischen Patentschrift Nr. 2009-248242 offengelegt ist, enthält eine Schwingungsbefehlsvorrichtung, die wiederholt eine normale Drehung und eine Rückwärtsdrehung eines Direktantriebsmotors anweist, eine Positionsabweichungsinformation-Berechnungsvorrichtung, die eine Positionsabweichungsinformation anhand einer Positionsinformation berechnet, die ein Positionsdetektor ausgibt, und eine Feststellvorrichtung, die den Klemmstatus abhängig von der Positionsabweichungsinformation feststellt, die die Positionsabweichungsinformation-Berechnungsvorrichtung ausgibt. Der Drehtisch verursacht eine geringe Schwingungsoperation der Welle durch ein verändertes Drehmoment, und stellt anhand des Schwankungsbereichs der Positionsabweichung, die dabei auftritt, fest, ob der Klemmvorgang abgeschlossen ist. Man beachte jedoch, dass der Drehtisch das Klemmdrehmoment nicht exakt misst.
-
Wie beschrieben muss in dem angegebenen bekannten Drehtisch mit der Klemmstatus-Prüfvorrichtung das Klemmdrehmoment exakt gemessen werden. Als Verfahren zum Messen des Klemmdrehmoments kennt man ein Verfahren, bei dem von außen ein Drehmoment in Drehrichtung auf die Welle ausgeübt wird und der verursachte Drehversatz gemessen wird. Nimmt das drehende Drehmoment zu, so tritt in dem Zustand ein Durchrutschen auf, in dem das drehende Drehmoment größer wird als das Klemmdrehmoment, und der Versatz in der Drehrichtung nimmt zu. Dabei kann das Klemmdrehmoment durch Messen des Versatz-Umschlagpunkts und des dabei wirkenden drehenden Drehmoments gemessen werden.
-
Da bei diesem Verfahren eine Lehre zum Ausüben des drehenden Drehmoments von außen am Drehtisch angebracht werden muss, muss die Bearbeitungsschablone oder das Werkstück auf dem Drehtisch vorher entfernt werden. Zudem muss ein Vorgang ausgeführt werden, bei dem eine Messlehre nach der Messung entfernt wird und das Werkstück und die Bearbeitungsschablone wieder eingebaut werden. Es ist jedoch unrealistisch, das Werkstück oder die Bearbeitungsschablone zu entfernen, damit man das Klemmdrehmoment messen kann.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die Erfindung erfolgte hinsichtlich der beschriebenen Probleme. Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Drehtisch mit einer Klemmdrehmoment-Messeinheit bereitzustellen, die das Klemmdrehmoment messen kann, während ein Werkstück auf dem Werkstück-Aufnahmetisch angebracht ist.
-
Gemäß der Erfindung wird ein Drehtisch bereitgestellt, umfassend: einen Werkstück-Aufnahmetisch; einen Motor, dessen eines Wellenende mit dem Werkstück-Aufnahmetisch verbunden ist und dessen anderes Wellenende mit einem Detektor versehen ist, der den Wellenstatus erfasst; einen Klemmmechanismus, der den Werkstück-Aufnahmetisch in einer Anhalteposition hält; eine Drehbefehlseinheit, die ein drehendes Drehmoment im Motor erzeugt; eine Statusüberwachungseinheit, die Veränderungen des Wellenstatus überwacht, und zwar anhand der Wellenstatusinformation, die der Detektor ausgibt; und eine Messeinheit, die einen Drehungsbefehl an den Motor überträgt, und zwar in dem Status, in dem der Werkstück-Aufnahmetisch von dem Klemmmechanismus festgehalten wird, und die ein Klemmdrehmoment misst, und zwar mit Hilfe der Motordrehmomentinformation abhängig von dem Drehungsbefehl und der Veränderung des Wellenstatus.
-
Der Detektor kann ein Positionsdetektor sein, die Statusüberwachungseinheit kann die Veränderung der Drehposition der Welle überwachen, und die Messeinheit kann das Klemmdrehmoment abhängig von der Motordrehmomentinformation gemäß dem Drehungsbefehl messen, wenn sich die Drehposition der Welle verändert.
-
Der Detektor kann ein Positionsdetektor sein, die Statusüberwachungseinheit kann die Veränderung der Drehpositionsabweichung der Welle überwachen, und die Messeinheit kann das Klemmdrehmoment abhängig von der Motordrehmomentinformation gemäß dem Drehungsbefehl messen, wenn sich die Drehpositionsabweichung verringert.
-
Der Detektor kann ein Drehzahldetektor sein, die Statusüberwachungseinheit kann die Veränderung der Drehzahl der Welle überwachen, und die Messeinheit kann das Klemmdrehmoment abhängig von der Motordrehmomentinformation gemäß dem Drehungsbefehl messen, wenn sich die Drehzahl der Welle verändert.
-
Der Drehtisch kann zudem ein Einstellventil enthalten, das einen Luftdruck bzw. einen Hydraulikdruck zum Justieren des Klemmdrehmoments einstellt, und zwar abhängig vom Messergebnis der Messeinheit für das Klemmdrehmoment.
-
Gemäß der Erfindung kann ein Drehtisch mit einer Klemmdrehmoment-Messeinheit bereitgestellt werden, die das Klemmdrehmoment messen kann, während ein Werkstück auf dem Werkstück-Aufnahmetisch angebracht ist.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die genannten Aufgaben und Merkmale der Erfindung und weitere Aufgaben und Merkmale gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand der beigegebenen Zeichnungen hervor.
-
Es zeigt:
-
1 eine Querschnittsansicht der Grundstruktur eines Drehtischs mit Direktantrieb;
-
2 eine Skizze eines Beispiels, bei dem das Durchrutschen einer Klemmung abhängig von der Drehposition erfasst wird;
-
3 ein Blockdiagramm einer Anordnung, die das Durchrutschen der Klemmung durch eine Veränderung der Drehposition in einem Drehtisch erfasst, der mit einem Controller ausgestattet ist;
-
4 eine Skizze eines Beispiels, bei dem das Durchrutschen einer Klemmung abhängig von der Positionsabweichung erfasst wird;
-
5 ein Blockdiagramm einer Anordnung, die das Durchrutschen der Klemmung durch eine Veränderung der Positionsabweichung eines Drehtischs erfasst, der mit dem Controller ausgestattet ist;
-
6 eine Skizze eines Beispiels, bei dem das Durchrutschen einer Klemmung abhängig von der Drehzahl erfasst wird;
-
7 ein Blockdiagramm einer Anordnung, die das Durchrutschen der Klemmung durch eine Veränderung der Drehzahl eines Drehtischs erfasst, der mit dem Controller ausgestattet ist;
-
8 ein Flussdiagramm einer Prozedur zum Messen des Klemmdrehmoments; und
-
9 ein Flussdiagramm einer Prozedur zum Messen des Klemmdrehmoments und zum automatischen Einstellen des Klemmdrehmoments abhängig vom Messergebnis.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
1 zeigt eine Querschnittsansicht der Grundstruktur eines Drehtischs mit Direktantrieb. Eine Welle 2a eines Drehtischs (nicht dargestellt) ist drehbar in einem Gehäuse 1 aufgenommen, und zwar über ein Hauptlager 3a und ein Unterstützungslager 3b.
-
Ein Ständer 4b eines Motors, ein Zylinder 7b einer Bremse, ein Sensorkopf 5b und ein Deckel 8 sind an dem Gehäuse befestigt. An der Welle 2a sind ein Läufer 4a des Motors, ein Sensorzahnrad 5a und eine Scheibe 6 montiert, damit sie sich zusammen mit dem Drehtisch drehen können.
-
Ein Kolben 7a weist einen Hub auf und kann sich innerhalb des Zylinders 7b über Dichtungsteile 7c, 7d und 7e vorwärts und rückwärts bewegen. Der Kolben wird durch mehrere Schraubenfedern 7h in einer Richtung vorbelastet, in der er sich in den Klemmzustand bewegt. Zudem sind eine Vorschub-Luftkammer 7f und Rückzugs-Luftkammer 7g zwischen dem Kolben 7a und dem Zylinder 7b ausgebildet, damit der Kolben 7a durch Druckluft bewegt werden kann.
-
In einem nicht klemmenden Zustand (einem Zustand, in dem die Klemmung gelöst ist) wird über ein in 1 nicht dargestelltes elektromagnetisches Ventil Druckluft an die Rückzugs-Luftkammer 7g geliefert, und der Kolben 7a bewegt sich gegen die Druckkraft der Schraubenfeder 7h hin zum Rückzugsende.
-
Im Klemmzustand wird Luft aus der Rückzugs-Luftkammer 7g abgelassen, und der Vorschub-Luftkammer 7f wird über das elektromagnetische Ventil Druckluft geliefert, damit sich der Kolben 7a vorschiebt und die Scheibe 6 zwischen dem Kolben und einer Reibungsoberfläche 8a des Deckels 8 eingeklemmt wird.
-
A: Erste Ausführungsform (Ausführungsform zum Messen des Klemmdrehmoments)
-
A-1: Beispiel für das Erfassen des Durchrutschens der Klemmung durch eine Veränderung der Drehposition (siehe Fig. 2)
-
In einem Status, in dem die Welle eingeklemmt ist und festgehalten wird, wird ein Drehungsbefehl an die Welle übertragen, damit nach und nach ein drehendes Drehmoment auf sie ausgeübt wird. Da die Welle durch die Klemmung festgehalten wird, verändert sich die Drehposition nicht. Zu einem gewissen Zeitpunkt wird jedoch das vom Motor erzeugte drehende Drehmoment größer als das Klemmdrehmoment (Anzugsmoment) und in dem Klemmmechanismus tritt ein Durchrutschen auf. Zu diesem Zeitpunkt verändert sich die Drehposition gegenüber ihrer Ausgangsposition. Wird das vom Motor am Übergangspunkt der Drehposition erzeugte Drehmoment erfasst, so hat man das Klemmdrehmoment gemessen.
-
3 zeigt ein Blockdiagramm einer Anordnung, die das Durchrutschen der Klemmung durch eine Veränderung der Drehposition in einem Drehtisch erfasst, der mit einem Controller 10 ausgestattet ist.
-
Der Drehtisch enthält einen Direktantriebsmotor 40, der mit einem Werkstück-Aufnahmetisch 50 verbunden ist und mit dem Controller 10, der den Direktantriebsmotor 40 steuert. Der Controller 10 umfasst eine Anzeigevorrichtung, eine Eingabevorrichtung und eine Speichervorrichtung, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind.
-
Der Controller 10 umfasst eine numerische Steuerungseinheit 20, eine Servosteuereinheit 30 und eine Klemmsteuereinheit 60. Die Servosteuereinheit 30 enthält eine Positionsregeleinheit 31 mit einem Positionsabweichungszähler 32 und einer Positionsschleifenverstärkung 33, eine Drehzahlregeleinheit 34 und eine Stromregeleinheit 35. Die Positionsregeleinheit 31 wird dazu verwendet, die Positionsregelung des Werkstück-Aufnahmetischs 50 gemäß dem Positionsbefehl vorzunehmen, den die numerische Steuerungseinheit 20 ausgibt. Diese Anordnung liegt im Controller des Drehtischs vor.
-
Die numerische Steuerungseinheit 20 gibt einen Drehungsbefehl an die Servosteuereinheit 30 aus, und sie gibt einen Klemmbefehl oder einen Lösebefehl an die Klemmsteuereinheit 60 aus. Die numerische Steuerungseinheit 20 nimmt Positionsrückführinformation (Positionsrückführung) auf, die ein Positionsdetektor 41 ausgibt, der sich im Direktantriebsmotor 40 befindet.
-
Die numerische Steuerungseinheit 20 überträgt einen Befehl zum Klemmen der Welle des Direktantriebsmotors 40 an die Klemmsteuereinheit 60, und sie legt allmählich einen Drehungsbefehl (einen Positionsbefehl) für die Welle an die Servosteuereinheit 30 an, und zwar in einem Status, in dem die Welle festgehalten wird und sich nicht drehen kann. Zudem steuert die Klemmsteuereinheit 60 eine Kolbenansteuereinheit (nicht dargestellt), damit der Kolben 7a (siehe 1) einen Klemmvorgang ausführt.
-
Da die Welle durch die Klemmung festgehalten wird, ändert sich die Drehposition zu diesem Zeitpunkt nicht. Das vom Motor erzeugte drehende Drehmoment wird jedoch an einem gewissen Punkt größer als das Klemmdrehmoment, und die Klemmung rutscht durch. Nun verändert sich die Drehposition der Welle gegen ihre Ursprungslage. Die Drehposition der Welle des Direktantriebsmotors 40 wird mit dem Positionsdetektor 41 erfasst, und die vom Positionsdetektor 41 ausgegebene Positionsrückführung wird in die numerische Steuerungseinheit 20 eingegeben. Die numerische Steuerungseinheit 20 kann das Klemmmoment durch Erfassen des Drehmoments messen, das der Direktantriebsmotor 40 am Übergangspunkt der Drehposition erzeugt. Das Klemmdrehmoment kann beispielsweise mit Hilfe des Ansteuerstroms des Direktantriebsmotors 40 gemessen werden.
-
A-2: Beispiel für das Erfassen des Durchrutschens der Klemmung anhand der Positionsabweichung (siehe Fig. 4)
-
4 zeigt eine Skizze eines Beispiels, bei dem das Durchrutschen einer Klemmung abhängig von der Positionsabweichung erfasst wird.
-
In einem Status, in dem die Welle festgeklemmt ist und gehalten wird, wird ein Drehungsbefehl (ein Positionsbefehl) allmählich an die Welle ausgegeben. Da die Welle durch die Klemmung festgehalten wird, nimmt die Positionsabweichung nach und nach zu. Zu einem gewissen Zeitpunkt wird das vom Motor erzeugte drehende Drehmoment größer als das Klemmmoment, und in dem Klemmmechanismus tritt ein Durchrutschen auf. Da die Positionsabweichung, die sich bis zu diesem Zeitpunkt allmählich vergrößert hat, nun abzunehmen beginnt, kann man den Umschlagpunkt der Positionsabweichung erkennen. Wird das vom Motor am Umschlagpunkt der Positionsabweichung erzeugte Drehmoment erfasst, so kann man das Klemmdrehmoment messen.
-
5 zeigt ein Blockdiagramm einer Anordnung, die das Durchrutschen der Klemmung durch eine Veränderung der Positionsabweichung eines Drehtischs erfasst, der mit dem Controller 10 ausgestattet ist.
-
Bei dem Drehtisch in 3 wird das Drehmoment des Direktantriebsmotors 40 am Umschlagpunkt der Drehposition wie beschrieben erfasst. Beim Drehtisch in 5 wird jedoch das Drehmoment des Direktantriebsmotors 40 am Umschlagpunkt der Positionsabweichung erfasst.
-
Die Servosteuereinheit 30, siehe 5, ist mit dem Positionsabweichungszähler 32 versehen, und der Drehungsbefehl (Positionsbefehl), den die numerische Steuerungseinheit 20 ausgibt, und die Positionsrückführung, die der Positionsdetektor 41 ausgibt, der die Drehposition der Welle des Direktantriebsmotors 40 erfasst, werden in den Positionsabweichungszähler 32 eingegeben. Die Positionsabweichungsgröße des Positionsabweichungszählers 32 wird an die numerische Steuerungseinheit 20 als Rückführung (Positionsabweichungsrückführung) übertragen.
-
Die numerische Steuerungseinheit 20 überträgt einen Befehl zum Klemmen der Welle des Direktantriebsmotors 40 an die Klemmsteuereinheit 60, und sie legt allmählich einen Drehungsbefehl (einen Positionsbefehl) für die Welle an die Servosteuereinheit 30 an, und zwar in einem Status, in dem die Welle festgehalten wird und sich nicht drehen kann. Zudem steuert die Klemmsteuereinheit 60 eine Kolbenansteuereinheit (nicht dargestellt), damit der Kolben 7a (siehe 1) einen Klemmvorgang ausführt.
-
Da die Welle durch die Klemmung gemäß der Steuerung der numerischen Steuerungseinheit 20 in einem Status festgehalten wird, in dem das Klemmdrehmoment gemessen wird, ändert sich die Drehposition nicht. Das vom Motor erzeugte drehende Drehmoment wird jedoch an einem gewissen Punkt größer als das Klemmdrehmoment, und die Klemmung rutscht durch. Nun verändert sich die Drehposition gegen ihre Ursprungslage. Die Drehposition der Welle des Direktantriebsmotors 40 wird mit dem Positionsdetektor 41 erfasst, und die vom Positionsdetektor 41 ausgegebene Positionsrückführung wird in den Positionsabweichungszähler 32 der Servosteuereinheit 30 eingegeben. Dreht sich die Welle des Direktantriebsmotors 40, so gibt der Positionsdetektor 41 die Positionsrückführung an den Positionsabweichungszähler 32 der Servosteuereinheit 30 aus, und die Positionsabweichungsgröße des Positionsabweichungszählers 32 verändert sich.
-
Die numerische Steuerungseinheit 20 kann das Klemmmoment durch Erfassen des Drehmoments messen, das der Direktantriebsmotor 40 am Übergangspunkt der Positionsabweichungsgröße erzeugt, die die Servosteuereinheit 30 zurückführt. Das Klemmdrehmoment kann beispielsweise mit Hilfe des Ansteuerstroms des Direktantriebsmotors 40 gemessen werden.
-
A-3: Beispiel für das Erfassen des Durchrutschens der Klemmung anhand der Drehzahl (siehe Fig. 6).
-
In einem Status, in dem die Welle festgeklemmt ist und gehalten wird, wird ein Drehungsbefehl (ein Positionsbefehl) an die Welle so ausgegeben, dass der Drehungsbefehl allmählich angelegt wird. Da die Welle durch die Klemmung festgehalten wird, verändert sich die Drehzahl nicht. Zu einem gewissen Zeitpunkt wird das vom Motor erzeugte drehende Drehmoment größer als das Klemmmoment, und in der Klemmung tritt ein Durchrutschen auf. Nun verändert sich die Drehzahl. Das Klemmdrehmoment kann man durch das Erfassen des Drehmoments messen, das der Motor am Umschlagpunkt der Drehzahl erzeugt.
-
7 zeigt ein Blockdiagramm einer Anordnung, die das Durchrutschen der Klemmung durch eine Veränderung der Drehzahl eines Drehtischs erfasst, der mit dem Controller ausgestattet ist.
-
Der beschriebene Drehtisch (Beispiel A-2) in 5 enthält den Positionsdetektor 41 und erfasst das Durchrutschen der Klemmung durch eine Veränderung der Positionsabweichung. Der in 7 dargestellte Drehtisch enthält einen Drehzahldetektor 42 anstelle des Positionsdetektors 41 und erfasst das Durchrutschen der Klemmung durch eine Veränderung der Drehzahl, indem die Ausgabe des Drehzahldetektors 42 an die numerische Steuerungseinheit 20 als Rückführung (Drehzahlrückführung) übertragen wird.
-
Die numerische Steuerungseinheit 20 überträgt einen Befehl zum Klemmen der Welle des Direktantriebsmotors 40 an die Klemmsteuereinheit 60, und sie legt allmählich einen Drehungsbefehl (einen Positionsbefehl) für die Welle an die Servosteuereinheit 30 an, und zwar in einem Status, in dem die Welle festgehalten wird und sich nicht drehen kann. Zudem steuert die Klemmsteuereinheit 60 eine Kolbenansteuereinheit (nicht dargestellt), damit der Kolben 7a (siehe 1) einen Klemmvorgang ausführt.
-
Da die Welle zu diesem Zeitpunkt durch die Klemmung festgehalten wird, verändert sich die Drehzahl nicht (die Drehzahl ist 0 (null)). Das vom Motor erzeugte drehende Drehmoment wird jedoch an einem gewissen Punkt größer als das Klemmdrehmoment, und die Klemmung rutscht durch. Nun beginnt sich die Welle zu drehen, und ihre Drehzahl nimmt nach und nach zu. Die Drehzahl der Welle des Direktantriebsmotors 40 wird von dem Drehzahldetektor 42 erfasst, und die an den Drehzahldetektor 42 ausgegebene Drehzahlrückführung wird in die numerische Steuerungseinheit 20 eingegeben. Die numerische Steuerungseinheit 20 kann das Klemmmoment durch Erfassen des Drehmoments messen, das der Direktantriebsmotor 40 am Übergangspunkt der Drehzahl erzeugt.
-
8 zeigt ein Flussdiagramm einer Prozedur zum Messen des Klemmdrehmoments. Im Weiteren werden die Schritte dieser Prozedur beschrieben.
- [Schritt SA01] Der Klemmbefehl wird ausgeführt.
- [Schritt SA02] Der Drehungsbefehl (Drehmomenterzeugung) wird ausgeführt.
- [Schritt SA03] Es wird festgestellt, ob sich der ”Wellenstatus” verändert. Verändert sich der Wellenstatus (JA), so geht die Routine zum Schritt SA04. Verändert sich der Wellenstatus nicht (NEIN), so kehrt die Routine zum Schritt SA02 zurück. Kehrt die Routine vom Schritt SA03 zum Schritt SA02 zurück, so wird der Drehungsbefehl so gegeben, dass das Drehmoment zum Drehen der Welle nach und nach wächst. Der ”Wellenstatus” ist hier entweder die Drehposition, die Positionsabweichung oder die Drehzahl.
- [Schritt SA04] Das Klemmdrehmoment wird gemessen. Die Höhe des Klemmdrehmoments kann mit Hilfe des Motoransteuerstroms gemessen werden.
- [Schritt SA05] Das Messergebnis des Klemmdrehmoments wird angezeigt, und die Prozedur endet.
-
B: Zweite Ausführungsform (Ausführungsform, in der das Klemmdrehmoment gemessen und anhand des Messergebnisses automatisch eingestellt wird)
-
9 zeigt ein Flussdiagramm einer Prozedur zum Messen des Klemmdrehmoments und zum automatischen Einstellen des Klemmdrehmoments abhängig vom Messergebnis. Im Weiteren werden die Schritte dieser Prozedur beschrieben.
- [Schritt SB01] Der Klemmbefehl wird ausgeführt.
- [Schritt SB02] Der Drehungsbefehl (Drehmomenterzeugung) wird ausgeführt.
- [Schritt SB03] Es wird festgestellt, ob sich der ”Wellenstatus” verändert. Verändert sich der Wellenstatus (JA), so geht die Routine zum Schritt SB04. Verändert sich der Wellenstatus nicht (NEIN), so kehrt die Routine zum Schritt SB02 zurück. Kehrt die Routine vom Schritt SB03 zum Schritt SB02 zurück, so wird der Drehungsbefehl so gegeben, dass das Drehmoment zum Drehen der Welle nach und nach wächst. Der ”Wellenstatus” ist hier entweder die Drehposition, die Positionsabweichung oder die Drehzahl.
- [Schritt SB04] Das Klemmdrehmoment wird gemessen. Die Höhe des Klemmdrehmoments kann mit Hilfe des Motoransteuerstroms gemessen werden.
- [Schritt SB05] Es wird festgestellt, ob das Klemmdrehmoment größer ist als der Einstellwert. Ist das Klemmdrehmoment größer als der Einstellwert (JA), so geht die Routine zum Schritt SB10. Ist das Klemmdrehmoment nicht größer als der Einstellwert (NEIN), so geht die Routine zum Schritt SB06.
- [Schritt SB06] Der aktuelle Druck der Erzeugungsquelle, die das Klemmdrehmoment erzeugt, wird durch den vorhandenen Sensor erfasst, der sich in der Klemmvorrichtung befindet.
- [Schritt SB07] Es wird festgestellt, ob der im Schritt SB06 erfasste aktuelle Druck kleinergleich der Obergrenze des Einstellbereichs ist. Ist der aktuelle Druck kleinergleich der Obergrenze des Einstellbereichs (JA), so geht die Routine zum Schritt SB08. Ist der aktuelle Druck größer als die Obergrenze des Einstellbereichs (NEIN), so geht die Routine zum Schritt SB10.
- [Schritt SB08] Der Einstelldruck wird berechnet. Der Druck der Erzeugungsquelle, die das Klemmdrehmoment erzeugt, wird um eine Größe erhöht, die der Differenz zwischen dem Wert des vorbestimmten Klemmdrehmoments und dem Wert des gemessenen Klemmdrehmoments entspricht.
- [Schritt SB09] Der Druck der Erzeugungsquelle, die das Klemmdrehmoment erzeugt, wird auf den im Schritt SB08 berechneten Einstelldruck justiert, und die Routine kehrt zum Schritt SB01 zurück.
- [Schritt SB10] Das im Schritt SB04 gemessene Klemmdrehmoment (Messergebnis) wird angezeigt, und die Prozedur endet.
-
Die oben beschriebene zweite Ausführungsform wird nun ausführlich erklärt. Die Klemmdrehmoment-Erzeugungsquelle ist dafür konfiguriert, einen pneumatischen Druck (oder einen hydraulischen Druck) zu verwenden, und sie enthält eine Struktur mit einem Einstellventil, das den pneumatischen Druck (oder den hydraulischen Druck) verändert. Wird beispielsweise der pneumatische Druck oder der hydraulische Druck in der Klemmdrehmoment-Erzeugungsquelle verwendet, so ist ein Mechanismus bereitgestellt, der den pneumatischen Druck oder den hydraulischen Druck erhöht, damit man ein vorbestimmtes Klemmdrehmoment erhält. Kann das Klemmdrehmoment auch dann nicht verbessert werden, wenn der Druck erhöht wird, so wird dieses Ergebnis angezeigt.
-
Mit der gleichen Prozedur wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird das Klemmdrehmoment zuerst gemessen, und das gemessene Klemmdrehmoment wird mit dem vorbestimmten Klemmdrehmoment verglichen (dem Sollwert). Ist das gemessene Klemmdrehmoment kleiner als das vorbestimmte Klemmdrehmoment, so wird aufgrund des Vergleichsergebnisses eine Prozedur zum Vergrößern des Klemmdrehmoments ausgeführt. Es wird geprüft, ob der verwendete Druck an diesem Punkt unter der Obergrenze des einstellbaren Druckbereichs liegt.
-
Liegt der verwendete Druck (beispielsweise 0,5 MPa) am beschriebenen Punkt unter der Obergrenze (beispielsweise 1,0 MPa) des einstellbaren Druckbereichs, so wird der Druck um eine Größe erhöht, die der Differenz (500 – 400 = 100 Nm) zwischen dem vorbestimmten Klemmdrehmoment (beispielsweise 500 Nm) und dem gemessenen Klemmdrehmoment (beispielsweise 400 Nm) entspricht.
-
Nun wird das Klemmdrehmoment erneut gemessen, und es wird festgestellt, ob das gemessene Klemmdrehmoment das vorbestimmte Klemmdrehmoment erreicht. Diese Prozedur wird wiederholt, bis das gemessene Klemmdrehmoment das vorbestimmte Klemmdrehmoment erreicht.
-
Erreicht das gemessene Klemmdrehmoment das vorbestimmte Klemmdrehmoment auch dann nicht, wenn der Einstelldruck die Obergrenze des einstellbaren Druckbereichs erreicht, so ist die Prozedur beendet, und das Messergebnis des Klemmdrehmoments wird angezeigt.
-
Da das Klemmdrehmoment durch das automatische Einstellen des Drucks erhöht werden kann, wenn das Klemmdrehmoment durch den Verschleiß des Klemmmechanismus geringer wird, kann das Wartungsintervall gestreckt werden, und ein Status, in dem die Werkzeugmaschine plötzlich anhält, kann vermieden werden.
-
Da in der Ausführungsform der Erfindung keine besondere Vorrichtung zum Messen des Klemmdrehmoments benötigt wird, weil die Information zum Erfassen des Wellenstatus und des drehenden Drehmoments des Motors verwendet wird, kann man das Klemmdrehmoment messen, ohne das Werkstück oder eine Bearbeitungslehre zu entfernen, die an dem Drehtisch montiert sind. Ist das Klemmdrehmoment gering, so kann ein plötzliches Anhalten der Werkzeugmaschine durch das Erhöhen des Klemmdrehmoments verhindert werden, und das Wartungsintervall kann verlängert werden. Zudem kann der Verschleißzustand des Klemmmechanismus durch das Messen des Klemmdrehmoments erfasst werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
