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Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungszentrum zur Bearbeitung von Werkstoffen, eine Überwachungsanordnung und ein Überwachungsverfahren für das Bearbeitungszentrum.
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Aus dem Stand der Technik sind Werkzeughalter bekannt, die im Verbund mit Bearbeitungsmaschinen zur Aufnahme von Werkzeugen, wie Bohrern, Fräsern oder Schneidwerkzeugen dienen. Die Werkzeughalter laufen im Betrieb mit gewissen einzuhaltenden Maximaldrehzahlen. So stumpfen Werkzeuge nach einer gewissen Laufzeit ab oder können sich während der Bearbeitung bestimmter Werkstoffe stark erhitzen. Dadurch kann der Werkzeughalter Schaden nehmen oder ein Not-Aus der zugehörigen Bearbeitungsmaschine auftreten. In der Regel werden diese Beanspruchungen nicht erfasst, wodurch die Produktion bzw. der Betrieb unerwartet unterbrochen werden kann, Wartungszyklen nur schwierig festzulegen sind und die Laufzeit des Werkzeugshalters dementsprechend eingeschränkt wird.
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Die
DE 10 2004 050 270 B4 beschreibt dazu ein Bearbeitungsaggregat mit einem Mikroprozessor und einer Speichereinheit, wobei mittels verschiedener Sensoren die Temperatur oder auch die Drehzahl erfasst und gespeichert werden kann. Die Daten können über eine physikalische Datenschnittstelle aktiv ausgelesen werden bzw. auf einem Display angezeigt werden, das direkt an dem Bearbeitungsaggregat angeordnet ist. Sollte ein Not-Aus passieren, kann dies auf dem Display angezeigt werden.
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In der
DE 10 2011 083 739 A1 ist ferner ein Bearbeitungszentrum offenbart, bei dem eine Anzeigeeinheit innerhalb einer Stele oder Arbeitsstation angeordnet ist und über eine physikalische, elektrische Leitung Daten an die Anzeigeeinheit gesendet werden. Die Daten werden in der Bearbeitungsmaschine erfasst und diese mittels der Arbeitsstation gesteuert. Die Arbeitsstation steht dabei in einem Sicherheitsabstand von der Bearbeitungsmaschine entfernt.
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Um eine mögliche Störung festzustellen und darauf zu reagieren, muss bei den vorgenannten Bearbeitungszentren bzw. -aggregaten ein Benutzer sich in unmittelbarer Umgebung der jeweiligen Bearbeitungsmaschine aufhalten. Eine schnelle Reaktion auf die Störung kann, wenn der Benutzer nicht im gleichen Raum ist oder zu der fraglichen Zeit nicht vor Ort ist, nicht erfolgen. Laufzeitverkürzungen sind die Folge und führen zu teueren Nachkäufen von Werkzeugen. Auch müssen die Wartungszyklen aufgrund unerwarteter Vorkommnisse oft angepasst werden.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zur einfachen und präzisen Überwachung bereitzustellen, die es ermöglicht, dass ein Benutzer schnell informiert wird und schnell eingreifen kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Überwachungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die weitere Aufgabe, ein Bearbeitungszentrum bereitzustellen, das eine maximale Werkzeuglaufzeit bietet, wird durch das Bearbeitungszentrum mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 7 gelöst.
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Die Aufgabe, ein Überwachungsverfahren zur einfachen und schnellen Überwachung eines Werkzeughalters vorzuschlagen, wird durch das Überwachungsverfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8 gelöst.
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Ferner wird die Aufgabe, eine einfache Überwachung eines Werkzeughalters bereitzustellen, mit einem Softwareprogramm oder Softwareprogrammprodukt mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 14 gelöst.
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Weiterbildungen bzw. bevorzugte Ausführungsformen der Überwachungsanordnung, des Bearbeitungszentrums, des Überwachungsverfahrens sowie des Softwareprogrammprodukts sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
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Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überwachungsanordnung weist einen Werkzeughalter und ein oder mehrere Bedienelement(e) auf. Dabei umfasst der Werkzeughalter ein Anschlusselement zu einer Bearbeitungsmaschine, einen Mikroprozessor mit einer Speichereinheit, eine oder mehrere Sensoreinheit(en) zur Erfassung eines oder mehrerer Werkzeughalter-Betriebsparameter(s) und eine Kommunikationsschnittstelle. Die Kommunikationsschnittstelle ist drahtlos und das Bedienelement ist erfindungsgemäß ein mobiles Endgerät, das über die Kommunikationsschnittstelle mit dem Werkzeughalter kommunikativ verbunden werden kann. Dabei ist das mobile Endgerät mit einem Statusüberwachungsprogramm zur Anzeige, Überwachung und Steuerung eines aktuellen Status des Werkzeughalters ausgestattet und weist eine Anzeigeeinheit auf, die den mit dem Statusüberwachungsprogramm ermittelten aktuellen Status des Werkzeughalters anzeigt.
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Anders als aus dem Stand der Technik bekannt, muss ein Bediener bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft nicht in der Nähe sein, um Informationen über die Maschine zu erhalten und um eingreifen zu können. Die erfassten Daten des Werkzeughalters müssen nicht mehr aktiv ausgelesen werden, sondern können passiv empfangen werden. Dies bedeutet schnellere Informationszeiten und kürzere Reaktionszeiten durch den Benutzer. Bei drohendem Not-Aus kann so schneller eine Gegenaktion durchgeführt werden und lange Leerstandszeiten aufgrund von Reparaturen können vermieden werden. Auch können so die Wartungszyklen auf längere Sicht einfacher geplant und durchgeführt werden.
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Als Werkstoffe, die in der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine bearbeitet werden, kommen beispielsweise Holz, holzähnliche Werkstoffe, Kunststoffe, Stein, Gips, Schaumstoffe, CFK, GFK oder Metall in Frage.
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Im Sinne der Erfindung bedeutet „Werkzeughalter” Bearbeitungsaggregat, Winkelgetriebe, Bohraggregate, Klebeaggregate, Schneidaggregate, Tastaggregate, Beschriftungsaggregate etc. So sind „Werkzeughalter-Betriebsparameter” zu messende Parameter wie Drehzahl, Beschleunigung, Vibration, Temperatur, Drehmoment, Füllstand, Auslastungsgrad, Druck etc. „Sensordaten” im Sinne der Erfindung sind die von den Sensoren in der Sensoreinheit erfassten Werte der Werkzeughalter-Betriebsparameter. Ferner meinen „Statusdaten” die Daten, die u. a. aktuell gemessenen und gespeicherten Werte des Werkzeughalters, prozentuale Über-/Unterschreitungen von Grenzwerten oder Wertedifferenzen beinhalten.
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Der Werkzeughalter weist einen Chipsatz auf, in dem neben dem Mikroprozessor und einer Speichereinheit auch die Sensoreinheit untergebracht sein kann. Hierbei sind neben Temperatursensoren, einem Drehzahlmesser und einem Beschleunigungssensor auch eine Stoppuhr, die Batterie und eine Control LED vorgesehen. Das Bedienelement ist dabei so ausgebildet, dass erfasste Sensordaten, aktuelle ausgewertete Betriebsdaten sowie auch Alarmfunktionen einem Benutzer angezeigt werden können. Somit kann ein Status von einem Benutzer zu jeder Uhrzeit von einem beliebigen Ort gesehen und überwacht werden; im Fall des Falles sind dann schnelle Reaktionen auch von dem Bedienelement aus möglich, so dass der Werkzeughalter gezielt überwacht und in seiner Funktion geschützt werden kann.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Bedienelement ausschließlich mit dem Werkzeughalter kommunikativ in Verbindung steht. In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Anordnung ein oder mehrere weitere mobile Endgeräte zur Anzeige des aktuellen Status des Werkzeughalters umfassen. Dazu können mehrere Bedienelemente vorgesehen sein, auf denen die Statusinformationen angezeigt werden können, die aber nicht auf den Werkzeughalter zugreifen und Veränderungen vornehmen können. So kann sichergestellt werden, dass nur ein einziger Benutzer in den Betrieb des Werkzeughalters eingreifen kann und nicht mehrere gleichzeitige Änderungen vorgenommen oder Aktionen durchgeführt werden können.
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Erfindungsgemäß kann ein aktueller Status einen Zeitraum umfassen, der in einem Zeitfenster von einer erfassten Uhrzeit in einem Bereich von 5 s bis 200 s, bevorzugt bei 30 s liegt. Es können auch längere Zeiträume in der Speichereinheit gespeichert bzw. eine kontinuierliche Speicherung erfolgen und zur Datenauswertung genutzt werden, um eine komplette Laufzeit eines Werkzeughalters abzubilden und die gewonnenen Informationen für das Planen der Wartungszyklen zu nutzen. Grundsätzlich werden Betriebsparameter nur erfasst, wenn die Chipeinheit im Werkzeughalter sich im Betrieb befindet. Jeder Sensor misst aufgrund seiner Bauart in unterschiedlichen Zeitabständen, d. h. „aktuellen” Daten bzw. ein aktueller Status bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die Zeiträume so gewählt sind, dass sie sensoreigenen Aktualisierungszeiten entsprechen. Um die Erfindung flexibel realisieren zu können, können alle Daten zwischengespeichert und in einem gemeinsamen Zeitraum übersendet werden. Alternativ können die Daten auch je nach ausgelesenem Sensor für jeden Parameter individuell verschickt werden. Repräsentative Aktualisierungszeiten, d. h. in welchen Zeitabständen die Sensoren die jeweiligen Parameter erfassen und messen, können wie folgt dargestellt werden: Ein Drehzahlsensor benötigt eine konstante Drehzahl für einen Zeitraum von in etwa 5 s, da er den Durchschnitt aus der Anzahl der Umdrehungen innerhalb dieser 5 s bildet. Hier erfolgt eine Aktualisierung der Drehzahl alle 5 s auf dem Endgerät bzw. dem Werkzeughalter. Ein Temperatursensor erfasst jede Sekunde die Temperatur in Celsius, Kelvin oder Fahrenheit. Ein Vibrationssensor arbeitet mit einer Frequenz von 1000 Hz. Aktualisiert jede 0,001 s. Stoppuhr und Zeitstempel werden in Echtzeit ausgegeben, wozu in dem Werkzeughalter, der Maschine und dem Bedienelement synchronisierte Uhren vorliegen können, oder die Uhrzeit übertragen und/oder abgeglichen werden kann. Ein Auslastungsgrad der Maschine bzw. des Werkzeughalters kann erfasst werden, indem einmal pro Zykluszeit gemessen werden kann, wobei der Zyklus eine Zeitspanne zwischen Aufbringen einer konstanten Drehzahl und wieder halten auf Drehzahl „Null”, darstellt. Diese Zyklusdauer kann beliebig sein, liegt jedoch in der Regel bei in etwa 15 min. Ein Beschleunigungssensor erfasst Drehzahländerungen in Zeitabständen von 0,1 s; ein Drehmomentsensor erfasst Drehmomentänderungen innerhalb von in etwa 0,1 s. Ein Drucksensor bspw. erfasst einen Schnittdruck eines Schneidwerkzeugs auf ein Werkstück alle 0,5 s. Eine Füllstandskontrolle, bspw. eines Kühlmittels kann alle 5 s aktualisiert werden. Die vorgenannten Aktualisierungszeiten sind dabei nur beispielhaft; es kann für baugleiche Sensoren oder Sensoren, die auf der Nutzung eines anderen Prinzips basieren, unterschiedliche Aktualisierungszeiten gewählt sein, die in einem Bereich von 10% bis 20% um die vorgenannten Werte liegen können. Es ist hierbei stets auf die Aktualisierungszeiten der jeweiligen Sensoren bzw. Sensoreinheiten zu achten.
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Zusätzlich zu den zeitlich erfassten Werten zur Darstellung des Ist-Zustandes der Baugruppe (Werkzeughalter), kommt die Speicherung der Maximalwerte hinzu. Diese Maximalwerte werden innerhalb einer Zykluszeit erfasst und mit Bezug auf den Zyklus in dem sie gemessen wurden gespeichert und einer weiteren Datenverarbeitung zur Verfügung gestellt.
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Die Erfindung kann vorsehen, dass das mobile Endgerät ein Smartphone, ein Tablet-PC oder ein tragbarer Computer mit berührungsempfindlichem Anzeigefeld ist. Diese Geräte sind günstig zu erwerben und können mit der entsprechenden Programmstruktur versehen werden.
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Ferner kann erfindungsgemäß die Kommunikationsschnittstelle eine Bluetooth-Schnittstelle oder eine Nahfeld-Funkschnittstelle sein. Diese Art der Schnittstellen ist für die drahtlose Kommunikation innerhalb eines bestimmten Ortsumkreises zuverlässig und einfach zu sichern. Es sind auch andere Arten der Schnittstellen wie eine WLAN- oder eine Mobilfunkschnittstelle möglich, so dass von einem beliebigen Punkt bzw. Ort auf den Werkzeughalter elektronisch zugegriffen werden kann.
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Ferner sieht die Erfindung vor, dass die Sensoreinheit einen oder mehrere Sensoren aufweisen kann. Dazu kann ein Temperatursensor zur Temperaturmessung des Werkzeughalters oder eines einzusetzenden Werkzeugs, ein Beschleunigungssensor zur Bewegungsbestimmung des Werkzeughalters, ein Zeitmesser Laufzeit- oder Uhrzeitmessung ein Drehzahlsensor zur Drehzahlmessung des einzusetzenden Werkzeugs, oder auch ein Vibrationssensor zur Vibrationsmessung des Werkzeughalters oder des Werkzeugs vorgesehen sein. Es können auch weitere Sensoren integriert sein, die für den Werkzeughalter oder das darin einzusetzende Werkzeug charakteristisch sein können, wie z. B. Drucksensoren, Füllstandssensoren oder Drehmomentsensoren.
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Der Werkzeughalter kann in einer weiteren Ausführungsform der Überwachungsanordnung eine Batterie als Stromversorgung aufweisen. Dadurch kann eine autonome Energieversorgung erreicht werden. Handelsübliche Batterien können hierbei ausreichend sein.
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In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die zu erfassenden Daten nur im Betrieb des Werkzeughalters gemessen werden, wodurch bei Standzeiten, oder wenn der Werkzeughalter nicht in Betrieb ist, die Datenerfassung ebenfalls ruht bzw. bei Bedarf aufgeweckt werden kann. Dadurch hat die Batterie eine höhere Lebensdauer. In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Ladestatus der Batterie auf der Anzeigeeinheit des Bedienelements angezeigt wird. Dadurch ist ein Batteriewechsel schnell und einfach zu planen.
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Ein erfindungsgemäßes Bearbeitungszentrum zur Bearbeitung von Werkstoffen hat eine Bearbeitungsmaschine, einen oder mehrere Werkzeughalter und ein oder mehrere Bedienelemente. Der Werkzeughalter ist dabei mechanisch operativ mit der Bearbeitungsmaschine verbunden. Dabei bilden das Bedienelement und der Werkzeughalter eine Überwachungsanordnung, die mit der Bearbeitungsmaschine kommunikativ verbunden ist. Die Überwachungsanordnung ist erfindungsgemäß eine vorbeschriebene Überwachungsanordnung.
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Das Bearbeitungszentrum hat neben der Bearbeitungsmaschine und dem Werkzeughalter weitere Komponenten, wie bspw. Werkstückaufnahmen, einen Tisch oder spezielle Führungen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.
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Ein erfindungsgemäßes Überwachungsverfahren zur Überwachung eines aktuellen Status eines vorgenannten Bearbeitungszentrums kann in einem ersten Schritt vorsehen, dass mittels der Sensoreinheit des Werkzeughalters in vorbestimmten Zeitabständen aktuelle Sensordaten eines oder mehrerer Werkzeughalter-Betriebsparameter(s) erfasst wird/werden. Die erfassten aktuellen Sensordaten können dann in der Speichereinheit in dem Werkzeughalter gespeichert werden.
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Mittels des Mikroprozessors können in einem nächsten Schritt Ist-Werte aus den erfassten aktuellen Sensordaten ermittelt werden und ein Soll/Ist-Vergleich der aktuell erfassten Sensordaten mit auf der Speichereinheit gespeicherten vorbestimmten Soll-Werten durchgeführt werden.
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Bei Überschreiten oder Unterschreiten der vorbestimmten Soll-Werte kann/können ein oder mehrere Antriebsparameter der Bearbeitungsmaschine selbsttätig von einer Steuereinheit und Steuerdaten der Werkzeughalter oder die Bearbeitungsmaschine gesteuert werden. Gerade hierdurch kann eine effektive Laufzeitverlängerung des Werkzeughalters erreicht werden, da ein aktives Eingreifen in den Betrieb ermöglicht wird, noch bevor es zu einem Not-Aus der Bearbeitungsmaschine kommen kann.
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In einem nächsten Schritt werden aus dem Vergleich und der Steuerung des Antriebsparameters der Bearbeitungsmaschine aktuelle Statusdaten des Werkzeughalters erzeugt bzw. erstellt. Hiernach werden die Statusdaten des Werkzeughalters mittels der Kommunikationsschnittstelle an das Bedienelement übertragen, und die Statusdaten des Werkzeughalters auf der Anzeigeeinheit des Bedienelements angezeigt.
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Ein vorbestimmter Zeitabstand, in dem gemessen oder erfasst wird, kann in einem Bereich von 5 s bis 200 s, bevorzugt bei 30 s liegen. Damit wird eine kontinuierliche Erfassung bzw. Überwachung nahezu in Echtzeit ermöglicht.
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In einer weiteren Ausführungsform kann aufgrund aktueller Statusdaten des Werkzeughalters mittels der Anzeigeeinheit des Bedienelements eine Auswahl an Aktionen zur Steuerung der Antriebsparameter der Bearbeitungsmaschine angezeigt werden. Ferner kann nach Auswahl der gewünschten Aktion durch einen Benutzer mittels des Bedienelements die dazu korrespondierenden Steuerdaten an den Werkzeughalter bzw. die Bearbeitungsmaschine oder beide ausgewählt und übertragen werden. Mittels des Mikroprozessors kann in einem darauf folgenden Schritt einer oder mehrere Antriebsparameter der Bearbeitungsmaschine gesteuert bzw. geregelt werden. Aktionen können hierbei sein: An- bzw. Ausschalten der Bearbeitungsmaschine, Anpassung der Drehzahl nach oben oder unten, Zuführen bzw. Abstellen der Zufuhr eines Kühlungs- oder Schmiermittels, wodurch einer oder bestenfalls mehrere Betriebsparameter angepasst werden können. Dadurch kann die Laufzeit des Werkzeughalters wesentlich erhöht und Wartungszyklen können besser geplant werden.
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Dabei können erfindungsgemäß die „Statusdaten- Daten ergänzend zu der obigen Definition aus einer Gruppe gewählt werden, die aus Ist-Wert bzw. Soll-Wert eines oder mehrerer Werkzeughalter-Betriebsparameter, Ist-Wert bzw. Soll-Wert eines oder mehrerer Antriebsparameter der Bearbeitungsmaschine oder auch aus Kombinationen daraus besteht. Die Daten können zeitliche Informationen wie einen Zeitstempel auch den Auslastungsgrad und ferner maximale Beschleunigung und eine Echtzeitaufnahme der Beschleunigung enthalten. Dadurch können insbesondere maximale Werte der gesamten Aggregat-Laufzeit erfasst und gespeichert werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung kann auch vorsehen, dass mittels des Bedienelements ein oder mehrere Soll-Wert(e), der/die in der Speichereinheit des Werkzeughalters gespeichert ist/sind, in den Speicher des Bedienelements geladen werden. Innerhalb einer entsprechenden Datenverarbeitungseinheit des Bedienelements kann dieser Soll-Wert geändert bzw. angepasst und der geänderte oder angepasste Soll-Wert auf der Speichereinheit des Werkzeughalters gespeichert werden. Dazu kann die Programmstruktur auf dem Bedienelement Algorithmen für eine selbsttätige Anpassung aufweisen oder dem Benutzer Möglichkeiten geben, Zahlenwerte einzugeben bzw. aktiv zu ändern.
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Der eine oder die mehreren Werkzeughalter-Betriebsparameter können aus einer Gruppe bestehend aus Temperatur, Drehzahl, Vibration, Aufbringkraft oder Bewegung ausgewählt sein. Weitere Parameter, die für den Werkzeughalter charakteristisch sein können, können auch abgerufen werden, wozu die entsprechende Sensorik in den Werkzeughalter integriert sein kann.
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In einer Weiterbildung der Erfindung können bei Über- bzw. Unterschreitung vorher festgelegter Werte neben einer einfachen Anzeige auf dem Bedienelement auch ein akustischer, optischer oder haptischer Alarm ausgelöst werden.
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Die Erfindung sieht ferner ein Softwareprogramm oder Softwareprogrammprodukt vor, das auf einem Datenträger, vorzugsweise auf dem Bedienelement, gespeichert ist und zum Ausführen des oben beschriebenen Verfahrens betrieben wird. Erfindungsgemäß kann das Softwareprogramm oder Softwareprogrammprodukt aktuelle Statusdaten des Werkzeughalters anzeigen, veränderbare Betriebsparameter des Werkzeughalters bzw. der Bearbeitungsmaschine verarbeiten, sowie Steuerdaten aus ausgewählten, angepassten Betriebsparametern bzw. den aktuellen Statusdaten erstellen und verarbeiten.
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Über das Bedienelement und eine entsprechende Programmstruktur auf dem Bedienelement sind im Wesentlichen folgende Eingriffe möglich:
Aktuell erfasste Werte können von der Speicherchipeinheit ausgelesen und überprüft werden. Die Daten können ebenfalls in einer einfachen Tabelle dargestellt werden und den Verlauf der Daten dokumentieren. Dabei können auch mögliche Alarmsituationen dokumentiert werden. Ebenso lässt sich der Batterieladezustand kontrollieren.
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Ferner kann in einer weiteren Fortführung der Erfindung vorgesehen sein, dass Daten vom Werkzeughalter gezogen werden können und auf einer zentralen Speicherstation, wie einem Cloudserver anderen Benutzern, bspw. einem Wartungsteam, zur Einsicht bereitgestellt werden können.
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Vorteile hierbei sind, dass anhand bspw. der Vibrationskontrolle geprüft werden kann, ob Bearbeitungsparameter richtig eingestellt sind. Ferner erleichtert dies die Kommunikation mit dem Bearbeitungszentrum. Ferner können Schmierung- und Wartungsintervalle geplant werden sowie eine Laufzeitverlängerung des Werkzeughalters durch Kontrolle der diversen Parameter erreicht werden.
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Es kann einem Werkzeugbruch vorgebeugt werden, indem die Laufzeit der eingesetzten Werkzeuge kontrolliert werden kann. Durch die Funktionalitäten wird eine hohe Prozesssicherheit erreicht. Die Wartungskosten können gering gehalten werden, da eine bessere Planbarkeit der Wartungsintervalle möglich ist. Ferner besteht keine Notwendigkeit mehr, den Werkzeughalter aus Angst vor vorzeitigem Verschleiß in einen reduzierten Modus zu fahren. Die Werkzeuge können im Betrieb voll eingesetzt und genutzt werden.
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Ferner lässt sich eine Ausfallursache bei Ausfall der Maschine, des Werkzeugs oder des Werkzeughalters erheblich leichter ermitteln, was wiederum eine Erhöhung der Lebensdauer der Maschine, des Werkzeugs oder des Werkzeughalters realisiert. Indem einfacher auf Bearbeitungsereignisse reagiert werden kann, lässt sich mittels eines schnellen Eingreifens in die Maschinensteuerung die Maschine bzw. das Bearbeitungszentrum besser kontrollieren.
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Weitere Ausführungsformen sowie einige der Vorteile, die mit diesen und weiteren Ausführungsformen verbunden sind, werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren deutlich und besser verständlich. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bearbeitungszentrums, und
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2 eine Seitenansicht eines Werkzeughalters.
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1 zeigt ein Bearbeitungszentrum 1 mit einem Werkzeughalter 2 und einer damit verbundenen Bearbeitungsmaschine 3. Die Basiskomponenten Bearbeitungsmaschine 3 und Werkzeughalter 2 sind über eine Verbindungsspindel 6 mechanisch und operativ miteinander verbunden. Weitere Komponenten, wie z. B. Werkstückaufnahmen, sind nicht dargestellt, aber aus dem Stand der Technik bekannt und von dem Bearbeitungszentrum 1 umfasst. Der Werkzeughalter 2 ist über eine Funkverbindung 5 mit einem Bedienelement 4 verbunden. Das Bedienelement 4 ist ein Smartphone oder ein Tablet-PC und als mobiles Endgerät ausgestaltet.
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Der Werkzeughalter 2 zeigt ferner in 2, die Verbindungsspindel 6, die aus einem Gehäuse 7 des Werkzeughalters 2 herausragt. Die Verbindungsspindel 6 steht als Anschlusselement mit der Bearbeitungsmaschine 3 mechanisch und operativ in Verbindung, wobei mittels der Verbindungsspindel 6 die Bearbeitungsmaschine 3 das Dreh-/Haltemoment, das aufgebracht werden soll, an die Verbindungsspindel 6 übertragen kann.
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Über Lager ist die Verbindungsspindel 6 im Gehäuse 7 gelagert. Innerhalb des Gehäuses 7 ist ein Getriebe, in der Regel ein Kegelradgetriebe (figurativ nicht dargestellt) mit einer weiteren Abtriebsspindel 16 verbunden. An beiden Enden der Abtriebsspindel 16 sind Spannzangen 8 zur Aufnahme eines Werkzeugs angeordnet. Die Spannzangen 8 können auch andere werkzeughaltende Vorrichtungen sein.
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Ferner sind in das Gehäuse 7 ein Mikroprozessor 9 und weitere elektronische Komponenten eingelassen, wie beide Figuren zeigen. Alle elektronischen Komponenten sind untereinander mittels elektrischer Verbindungen 11 verbunden. Neben dem Mikroprozessor 9 sind eine Speichereinheit 10 und eine Sensoreinheit 12 vorgesehen. Die Sensoreinheit 12 kann bspw. Temperatursensoren, Drehmomentsensoren aufweisen und damit Temperaturen und Drehmomentwerte an verschiedenen, gerade auch kritischen Stellen des Werkzeughalters 2 erfassen.
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Der Mikroprozessor 9 ist ferner mit einer Kommunikationsschnittstelle 13 elektrisch und operativ verbunden, wobei die Kommunikationsschnittstelle 13 eine Drahtlos-Schnittstelle, bspw. eine Bluetooth-Schnittstelle ist. Über diese Schnittstelle kann der Werkzeughalter 2 mit dem Bedienelement 4 kommunizieren, so insbesondere Daten an das Bedienelement 4 senden bzw. von diesem ausgelesen werden. So können von der Sensoreinheit 12 erfasste Betriebsparameter und von dem Mikroprozessor 9 ausgewertete Daten an das Bedienelement 4 gesendet werden.
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Zur Stromversorgung der oben beschriebenen Komponenten innerhalb des Werkzeughalters 2 ist eine Batterie 14 vorgesehen, die eine von der Bearbeitungsmaschine 3 unabhängige Stromversorgung realisiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bearbeitungszentrum
- 2
- Werkzeughalter
- 3
- Bearbeitungsmaschine
- 4
- Bedienelement
- 5
- Funkverbindung
- 6
- Verbindungsspindel
- 7
- Gehäuse
- 8
- Spannzangen
- 9
- Mikroprozessor
- 10
- Speichereinheit
- 11
- elektrische Verbindungen
- 12
- Sensoreinheit
- 13
- Kommunikationsschnittstelle
- 14
- Batterie
- 15
- Anzeigeeinheit
- 16
- Antriebsspindel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004050270 B4 [0003]
- DE 102011083739 A1 [0004]
