-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Drehtisch.
-
Beschreibung des Stands der Technik
-
Im Allgemeinen ist es für Maschinen mit Bewegung notwendig, eine Bremse zum Anhalten der Bewegung aufzuweisen. Dies ist ebenso der Fall für eine Werkzeugmaschine, und die Werkzeugmaschine, die mit einem Drehtisch versehen ist, weist eine Bremse zum Schalten des Drehtischs an einer Schaltposition durch Servomotor und Festhalten des Drehtischs an der Position auf. Diese Bremse weist im Allgemeinen eine Bremsscheibe zum Betreiben des Bremsvorgangs durch Drücken oder dergleichen der Bremsscheibe auf.
-
Bei der Bremse mit dieser Konfiguration ist Reibungsverschleiß durch ein Störmoment durch Bearbeitungslast an der Bremshalterung usw. bewirkt, wenn der Bremsvorgang wiederholt wird. Die Bremsscheibe weist eine Nutzlebensdauer auf, da effizienter Bremsbetrieb schwierig wird, wenn der Reibungsverschleiß fortschreitet.
-
Bezüglich der Maschinen mit einer Bremse sind derartige Techniken offenbart, wie sie in der untenstehenden Patentliteratur offenbart sind.
-
Die
JP 2012-202484 A offenbart eine Technik einer Bremskonfiguration mit einer Bremsscheibe eines Drehtischs, bei der die Bremsscheibe zum Einklemmen und Freigeben benutzt ist.
-
In einer Technik, die in der
JP 2004-51266 A offenbart ist, wird eine Bremsbetriebsanzahl einer Hebemaschine als eine tatsächliche Betriebsanzahl in einem Aufzug als Maschine durch Vergleichen einer Anzahl von Bremsbetriebsmalen der Hebemaschine mit einem voreingestellten Wert, und einem Wartunsprüfoperator wird das Überschreiten des voreingestellten Werts bestätigt, wenn dies der Fall ist.
-
Die
JP 2002-303344 A offenbart bei einer Fahrzeugbremse eine Technik des Erkennens, dass eine vorgegebene Abriebmenge eines Bremsteilfutters einen voreingestellten Wert erreicht hat, durch Zählen von bremspedaltreten und des Anzeigens desselben auf einem Bildschirm.
-
Die
JP 5-281097 A offenbart eine Bremsklotzlebensdauerschätztechnik, die bestimmt, wenn eine Anzahl von Bremsbetriebsmalen einen vorgegebenen Wert erreicht, basierend auf Fahrzeuggeschwindigkeit, Verzögerung und einer Bremsbetriebszahl.
-
Die Technik in der
JP 2012-202484 A offenbart eine Bremsscheibe an einem Drehtisch, berücksichtigt jedoch keine Lebensdauerschätzung der Bremsscheibe.
-
Die Techniken, die in
JP 2004-51266 A und
JP 2002-303344 A offenbart sind, schätzen eine Bremsscheibenlebensdauer durch Zählen des Bremsbetriebs, wobei jedoch wahrscheinlich Divergenz zwischen der Bremsenlebensdauer, die nur durch Zählen des Bremsbetriebs geschätzt wird, und einer tatsächlichen Bremsenlebensdauer auftritt, da die Stärke der Bremsscheibenhaltekraft beim Bremsbetrieb variiert.
-
Die Technik, die in der
JP H05-281097 A offenbart ist, berücksichtigt Fahrzeuggeschwindigkeit und Verzögerung zusätzlich zur Anzahl der Male des Bremsbetriebs, wobei es jedoch wahrscheinlich schwierig ist, die Bremsenlebensdauer präzise zu schätzen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oder Verzügerung stark variiert, da nur eine derartige Korrektur ausgeführt wird, dass Lebenszeitdaten eines Bremsklotzes in der Technik herabgesetzt werden, wenn Bremsbetrieb auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder über dem vorgegebenen Wert über eine vorgegebene Anzahl von Malen ausgeführt wird, oder wenn die Verzögerung gleich oder über einem vorgegebenen Wert ist.
-
Die
DE 202 03 501 U1 zeigt eine Bremseinrichtungsüberwachungseinheit, welche über einen Soll-Ist-Vergleich durch Gegenüberstellung von gemessenen Wegstrecken eines Fahrweges mit abgespeicherten Referenzwerten eine rechtzeitige Wartung einer Werkzeugmaschinenbremseinrichtung ermöglicht.
-
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugmaschine mit unterdrückter Divergenz zwischen geschätzter Bremsenlebensdauer und tatsächlicher Bremsenlebensdauer vorzusehen, wobei eine präzisere vorausgehende Wartung einer Bremsscheibe als im Stand der Technik möglich ist, um einen Bearbeitungsfehler zu verhindern.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 gelöst. Des Weiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Werkzeugmaschine nach den unabhängigen Ansprüchen 2 und 3 gelöst.
-
Eine Werkzeugmaschine mit einem Drehtisch gemäß der Erfindung ist zum Schalten eines Drehtischs mit einem darauf angebrachten Werkstück und Halten an einer Schaltposition durch eine Bremse konfiguriert. Die Werkzeugmaschine mit einem Drehtisch enthält eine Störmomentberechnungseinheit, die zum Berechnen eines Störmoments, das auf die Bremse ausgeübt ist, während der Drehtisch durch die Bremse gehalten ist, konfiguriert ist, eine erste Koeffizientenspeichereinheit, die zum Speichern eines dem Störmoment entsprechenden ersten Koeffizienten konfiguriert ist, eine Akkumulationseinheit, die, wenn das Störmoment auf die Bremse ausgeübt ist, zum Berechnen eines Störmoments unter Verwendung der Störmomentberechnungseinheit, Finden eines dem Störmoment entsprechenden ersten Koeffizienten auf Grundlage des berechneten Störmoments und Bezugnehmen auf die erste Koeffizientenspeichereinheit und Akkumulieren eines Werts des ersten Koeffizienten konfiguriert ist, und eine Bekanntgabeeinheit, die zum Bekanntgeben der Notwendigkeit eines Bremsenaustauschs, wenn der erste akkumulierte Koeffizient einen vorgegebenen Wert erreicht, konfiguriert ist.
-
Wenn ein Störmoment auf die Bremse ausgeübt ist, wird die ausgeübte Störmomentgröße berechnet und die Notwendigkeit eines Bremsenaustauschs bekanntgegeben, durch Finden eines ersten Koeffizienten auf Grundlage der Störmomentgröße und Akkumulieren des ersten Koeffizienten. Daher ist in der Erfindung präzisere Bremsenlebensdauerschätzung möglich als im Stand der Technik, da der Bremsenaustausch nicht nur durch Zählen von Bremsbetriebsmalen bestimmt wird, sondern außerdem durch Berücksichtigung der Störmomentgröße, während der Drehtisch gehalten wird.
-
Eine Werkzeugmaschine mit einem Drehtisch gemäß der Erfindung ist zum Schalten eines Drehtischs mit einem darauf angebrachten Werktisch und Halten einer Schaltposition durch eine Bremse konfiguriert. Die Werkzeugmaschine mit dem Drehtisch enthält eine Trägheitsspeichereinheit, die zum vorläufigen Speichern einer Trägheit des Drehtischs entsprechend dem Werkstück konfiguriert ist, eine zweite Koeffizientenspeichereinheit, die zum Speichern eines der Größe der Trägheit entsprechenden zweiten Koeffizienten konfiguriert ist, eine Akkumulationseinheit, die, wenn das Störmoment auf die Bremse ausgeübt ist, zum Finden eines der Größe der Trägheit entsprechenden zweiten Koeffizienten auf Grundlage der gespeicherten Trägheit und Bezugnehmen auf die zweite Koeffizientenspeichereinheit und zum Akkumulieren eines Werts des zweiten Koeffizienten konfiguriert ist, und eine Bekanntgabeeinheit, die zum Bekanntgeben der Notwendigkeit eines Bremsenaustauschs, wenn ein akkumulierter Wert des Koeffizienten einen vorgegebenen Wert erreicht, konfiguriert ist.
-
Wenn ein Störmoment auf die Bremse ausgeübt ist, wird die Notwendigkeit eines Bremsenaustauschs bekanntgegeben, durch Finden eines der Größe der Trägheit entsprechenden zweiten Koeffizienten und Akkumulieren des zweiten Koeffizienten. Daher ist in der Erfindung präzisere Bremsenlebensdauerschätzung möglich als im Stand der Technik, da der Bremsenaustausch nicht nur durch Zählen von Bremsbetriebsmalen bestimmt wird, sondern außerdem durch Berücksichtigung der Trägheitsgröße.
-
Eine Werkzeugmaschine mit einem Drehtisch gemäß der Erfindung ist zum Schalten eines Drehtischs mit einem darauf angebrachten Werkstück und Halten an einer Schaltposition durch eine Bremse konfiguriert. Die Werkzeugmaschine mit dem Drehtisch enthält eine Störmomentberechnungseinheit, die zum Berechnen eines Störmoments, das auf die Bremse ausgeübt ist, während der Drehtisch durch die Bremse gehalten ist, konfiguriert ist, eine Trägheitsspeichereinheit, die zum vorläufigen Speichern einer Trägheit des Drehtischs entsprechend dem Werkstück konfiguriert ist, eine erste Koeffizientenspeichereinheit, die zum Speichern eines einem Störmoment entsprechenden ersten Koeffizienten, konfiguriert ist, eine zweite Koeffizientenspeichereinheit, die zum Speichern eines der Größe der Trägheit entsprechenden zweiten Koeffizienten konfiguriert ist, eine Akkumulationseinheit, die, wenn das Störmoment auf die Bremse ausgeübt ist, zum Berechnen eines Störmoments unter Verwendung der Störmomentberechnungseinheit, Finden eines dem Störmoment entsprechenden ersten Koeffizienten auf Grundlage des berechneten Störmoments und Bezugnehmen auf die erste Koeffizientenspeichereinheit, Finden eines der Größe der Trägheit entsprechenden zweiten Koeffizienten auf Grundlage der gespeicherten Trägheit und Bezugnehmen auf die zweite Koeffizientenspeichereinheit und Akkumulieren eines Werts des ersten Koeffizienten und eines Werts des zweiten Koeffizienten konfiguriert ist, und eine Bekanntgabeeinheit, die zum Bekanntgeben der Notwendigkeit eines Bremsenaustauschs, wenn der akkumulierte erste Wert des Koeffizienten einen vorgegebenen Wert erreicht, konfiguriert ist.
-
Wenn ein Störmoment auf die Bremse ausgeübt ist, wird die ausgeübte Störmomentgröße berechnet und die Notwendigkeit eines Bremsenaustauschs bekanntgegeben, durch Finden eines ersten Koeffizienten auf Grundlage der Störmomentgröße, Finden eines der Größe der Trägheit entsprechenden zweiten Koeffizienten und Akkumulieren der Koeffizienten. Daher ist in der Erfindung präzisere Bremsenlebensdauerschätzung möglich als im Stand der Technik, da der Bremsenaustausch nicht nur durch Zählen von Bremsbetriebsmalen bestimmt wird, sondern außerdem durch Berücksichtigung der Störmomentgröße und Trägheitsgröße.
-
Durch Konfigurieren der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben kann eine Werkzeugmaschine mit unterdrückter Divergenz zwischen der geschätzten Bremsenlebensdauer und der tatsächlichen Bremsenlebensdauer vorgesehen sein. Zudem ist eine präzisere vorausgehende Wartung einer Bremsscheibe bei der Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung möglich als im Stand der Technik, um einen Bearbeitungsfehler zu verhindern.
-
Figurenliste
-
Die oben beschriebene Aufgabe, die andere Aufgabe und das Merkmal der Erfindung werden aus der Beschreibung von Ausführungsformen unten unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
- 1 eine Querschnittansicht des Drehtischs mit Direktantriebkonfiguration, durch eine Ebene, die die Mittellinie des Drehtischs beinhaltet;
- 2 ein Ablaufdiagramm, das einen Betriebsablauf der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
- 3 eine Figur, die ein Beispiel eines einer Störmomentgröße entsprechenden Koeffizienten zeigt, der ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 4 ein Ablaufdiagramm, das einen Betriebsablauf der zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt; und
- 5 ist eine Figur, die ein Beispiel eines einer Werkstückträgheitsgröße I entsprechenden Koeffizienten zeigt, der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
1 ist eine Querschnittansicht eines Drehtischs mit Direktantriebkonfiguration, durch eine Ebene, die die Mittellinie des Drehtischs beinhaltet. Ein Drehtisch, in den Figuren nicht gezeigt, ist auf einer rechten Endfläche einer Welle 2a in der Figur unter Benutzung einer Schraube oder dergleichen angebracht. Es gibt einen Fall, in dem ein Werkstück direkt an der rechten Endfläche einer Welle 2a in der Figur angebracht ist, ohne Benutzung des Drehtischs. Die Welle 2a des Drehtischs ist in einer Ummantelung 1 über ein Gehäuse 1 b unter Benutzung eines Hauptlagers 3a und eines Stützlagers 3b drehbar gestützt. Die Welle 2a weist eine derartige Konfiguration auf, dass mehrere Bauteile durch Bolzen oder dergleichen verbunden sind. Ein Stator 4b eines Motors, ein Zylinder 7b einer Bremse, ein Sensorkopf 5b und ein Deckel 8 sind an einer Ummantelung 1a befestigt, und ein Rotor 4a, ein Sensorgerät (ein Positionsdetektor) 5a und eine Bremsscheibe 6 sind unter Benutzung von Schrauben oder dergleichen derart an der Welle 2a befestigt, dass sie einstückig mit einem Drehtisch, in den Figuren nicht gezeigt, drehbar sind. Daher bilden der Rotor 4a und der Stator 4b einen Motor, der direktangetrieben mit einem Drehtisch, in den Figuren nicht gezeigt, gedreht wird. Wenn die Welle 2a dreht, dreht das Sensorgerät 5a. Ein Sensorkopf 5b erkennt die Drehung des Sensorgeräts 5a und gibt ein Impulssignal, das dem Drehbetrag entspricht, an eine Steuerung einer Werkzeugmaschine, in den Figuren nicht gezeigt, oder dergleichen aus.
-
Ein Kolben 7a mit Vorwärts- und Rückwärtshub in einem Zylinder 7b ist über Dichtungsglieder 7c bis 7e eingerichtet. Der Kolben 7a ist in der Richtung, die sich zur Klemmseite bewegt, durch eine Schraubenfeder 7h vorgespannt, während ein Vorwärtsluftbewegungsraum 7f und ein Rückwärtsluftbewegungsraum 7g zwischen dem Deckel 8 und dem Kolben 7a/dem Zylinder eingerichtet sind, um zu ermöglichen, dass der Kolben 7a durch Druckluft bewegt wird.
-
In einem Freigabezustand (Klemmfreigabezustand) wird Druckluft durch ein Elektromagnetventil, in 1 nicht gezeigt, zum Rückwärtsbewegungsluftraum 7g geschickt, und der Kolben 7a ist einem Zustand, in dem er gegen die Dehnkraft der Spiralfeder 7h zur rückwärtigen Endposition bewegt wird.
-
Im Klemmzustand wird Luft im Rückwärtsbewegungsluftraum freigegeben, während Druckluft durch das Elektromagnetventil zum Vorwärtsbewegungsluftraum geschickt wird, sodass der Kolben 7a zum Einschieben der bremsscheibe 6 mit einer Reibungsebene 8a auf dem Deckel vorrückt. Glieder von 6a, 6b oder 6c, die unten beschrieben sind, sind als Bremsscheibe 6 benutzt. Bezugszeichen „9“ bezeichnet hierin eine Schraube.
-
<Erste Ausführungsform >
-
Das Bremsscheibenlebensdauerbestimmungsverfahren in diesem Drehtisch wird untenstehend erläutert. 2 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betriebsablauf der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Jeder Schritt wird untenstehend beschrieben.
- (Schritt SA1) Es wird bestimmt, ob ein Bremsenklemmbefehl eingegeben wurde oder nicht. Die Verarbeitung leitet zu Schritt SA2 weiter, wenn der Befehl eingegeben wurde (JA), und die Verarbeitung wiederholt Schritt SA1 in Erwartung einer Eingabe des Befehls, wenn der Befehl nicht eingegeben wurde (NEIN).
- (Schritt SA2) Es wird bestimmt, ob ein Störmoment ausgeübt wird oder nicht. Die Verarbeitung leitet zu SA3 weiter, wenn das Störmoment ausgeübt wird (JA), und die Verarbeitung leitet zu SA1 zurück, wenn das Störmoment nicht ausgeübt wird (NEIN).
- (Schritt SA3) Der dem ausgeübten Störmoment entsprechende Koeffizient K1 wird ausgelesen.
- (Schritt SA4) K1-Wert wird zum Akkumulationskoeffizienten N addiert.
- (Schritt SA5) Es wird bestimmt, ob der Koeffizient N einen vorgegebenen Nch-Wert, der einen Austauschzeitpunkt anzeigt, überschreitet oder nicht. Die Verarbeitung leitet zu Schritt SA6 weiter, wenn der Akkumulationskoeffizient N den Wert überschreitet (JA), und die Verarbeitung leitet zu Schritt SA1 zurück, wenn der Akkumulationskoeffizient N den Wert nicht überschreitet (NEIN).
- (Schritt SA6) Der Austauschzeitpunkt wird durch eine Anzeige gemeldet.
-
3 zeigt ein Beispiel des der Störmomentgröße entsprechenden Koeffizienten. In 3 ist der Koeffizient auf 1,0, 2,0 und 3,0 eingestellt, jeweils für ein kleines, mittleres und großes Störmoment, somit entsprechend der Störmomentgröße. Der Koeffizient wird gemäß der Störmomentgröße derart geändert, sodass ein Austauschzeitpunkt früher kommt, wenn größeres Störmoment ausgeübt ist.
-
<Zweite Ausführungsform >
-
4 zeigt ein Beispiel eines Betriebs in der vorliegenden Ausführungsform. Jeder Schritt wird untenstehend erläutert.
- (Schritt SB1) Eine Werkstückträgheit I wird eingestellt.
- (Schritt SB2) Ein der Werkstückträgheit I entsprechender Koeffizient wird ausgelesen.
- (Schritt SB3) Es wird bestimmt, ob ein Bremsenklemmbefehl eingegeben wurde oder nicht. Die Verarbeitung leitet zu Schritt SB4 weiter, wenn der Befehl eingegeben wurde (JA), und die Verarbeitung wiederholt Schritt SB31 in Erwartung einer Eingabe des Befehls, wenn der Befehl nicht eingegeben wurde (NEIN).
- (Schritt SB4) Es wird bestimmt, ob ein Störmoment ausgeübt wird oder nicht. Die Verarbeitung leitet zu SB5 weiter, wenn das Störmoment ausgeübt wird (JA), und die Verarbeitung leitet zu SB3 zurück, wenn das Störmoment nicht ausgeübt wird (NEIN).
- (Schritt SB5) K2-Wert wird zu einem Akkumulationskoeffizienten N addiert.
- (Schritt SB6) Es wird bestimmt, ob der Koeffizient N einen vorgegebenen Nch-Wert als Austauschzeitpunkt überschreitet oder nicht. Die Verarbeitung leitet zu Schritt SB7 weiter, wenn der Akkumulationskoeffizient N den Wert überschreitet (JA), und die Verarbeitung leitet zu Schritt SB3 zurück, wenn der Akkumulationskoeffizient N den Wert nicht überschreitet (NEIN).
- (Schritt SB7) Der Austauschzeitpunkt wird durch eine Anzeige gemeldet.
-
5 zeigt ein Beispiel des der Störmomentgröße I entsprechenden Koeffizienten. In 5 ist der Koeffizient auf 0,5, 1,0, und 2,0 eingestellt, jeweils für eine kleine, mittlere und große Werkstückträgheit. Der Koeffizient wird gemäß der Werkstückträgheit I derart geändert, sodass ein Austauschzeitpunkt früher kommt, wenn die Werkstückträgheit I größer ist.
-
Es ist zu beachten, dass der Bremsenaustauschzeitpunkt auf der Grundlage eines akkumulierten Werts eines der Störmomentgröße entsprechenden Koeffizienten in der ersten Ausführungsform und eines der Werkstückträgheit entsprechenden Koeffizienten in der zweiten Ausführungsform bestimmt wird. Unter Berücksichtigung der beiden Koeffizienten können beide der Koeffizienten akkumuliert werden und der akkumulierte Wert mit einem vorgegebenen Wert verglichen werden, um den Bremsenaustauschzeitpunkt zu bestimmen. In diesem Fall sind präzisere Bremsscheibenlebensdauerschätzung und frühe Wartung ermöglicht, da beide berücksichtigt sind.
-
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Störmomentgröße oder Werkstückträgheit entsprechender Koeffizient akkumuliert. Alternativ kann ein anderes Berechnungsverfahren, wie etwa akkumulative Multiplikation der Koeffizienten eingesetzt werden, wenn der Koeffizient auf andere Art und Weise eingestellt ist. In den vorliegenden Ausführungsformen wird der Bremsenaustauschzeitpunkt durch Anzeigen bekanntgegeben, wobei der Zeitpunkt jedoch ebenfalls durch das andere Verfahren, wie beispielsweise Warnen oder Aufleuchten, bekanntgegeben werden kann.
