DE102016120418A1

DE102016120418A1 - Vorrichtung zum überprüfen des bremsmechanismus für einen elektromotor und prüfverfahren

Info

Publication number: DE102016120418A1
Application number: DE102016120418.8A
Authority: DE
Inventors: Katsuya Ono; Takeshi Tamaki; Kaname Matsumoto
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-10-26
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2017-04-27
Anticipated expiration: 2036-10-27
Also published as: US9909943B2; DE102016120418B4; CN107024341A; CN107024341B; JP2017085729A; JP6309935B2; US20170115174A1

Abstract

Eine Vorrichtung kann einen Fehler in der Betätigung eines Bremsmechanismus verhindern, der durch das Haftvermögen von Haftsubstanzen bewirkt wird. Die Vorrichtung umfasst einen Heizteil zum Erwärmen des Bremsmechanismus, eine Heizsteuerung zum Steuern eines Heizvorgangs des Heizteils, eine Bremssteuerung zum Betätigen des Bremsmechanismus, wenn die Heizsteuerung den Heizvorgang stoppt und die Temperatur des Bremsmechanismus abnimmt, einen Betätigungsverzögerungsmessteil zum Messen einer Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus, wenn die Bremssteuerung den Bremsmechanismus betätigt, und einen Vergleichsteil zum Vergleichen der Betätigungsverzögerung, die durch den Betätigungsverzögerungsmessteil gemessen wird, mit einem Referenzwert der Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überprüfen eines Bremsmechanismus für einen Elektromotor und ein Prüfverfahren.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Verschiedene Bremsmechanismen zum Halten einer Welle eines Elektromotors waren bekannt (siehe beispielsweise die japanische Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2005-042833 und 2014-152852 ).
Wenn bestimmt wurde, ob eine Bremse eines Elektromotors funktionsunfähig ist oder nicht, werden Betriebsvorgänge des Elektromotors generell bestätigt, bevor der Elektromotor betrieben wird. Es gibt speziell beispielsweise ein Verfahren, bei dem eine Stromsonde oder eine Spannungssonde an der Stromversorgung für die Bremse vorgesehen wird, um mittels eines Oszilloskops eine Wellenform zu bestätigen, wenn die Bremse arbeitet.
Wenn ein Elektromotor arbeitet, können Haftsubstanzen einschließlich Kühlflüssigkeit an beweglichen Elementen anhaften, die in einigen Fällen einen Bremsmechanismus bilden. Dieses Haftvermögen von Haftsubstanzen an beweglichen Elementen des Bremsmechanismus kann die Betätigung der beweglichen Elemente stören und daher einen Fehler bei der Betätigung des Bremsmechanismus bewirken.
Es war eine Technologie erforderlich, um solch einen Fehler bei der Betätigung des Bremsmechanismus, der durch das Haftvermögen von Haftsubstanzen bewirkt wird, vorab zu detektieren.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Bei einem Aspekt der Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Überprüfen eines Bremsmechanismus, der eine Welle eines Elektromotors hält, einen Heizteil, der den Bremsmechanismus erwärmt, eine Heizsteuerung, die einen Heizvorgang des Heizteils steuert, und eine Bremssteuerung, die den Bremsmechanismus betätigt, wenn die Heizsteuerung den Heizvorgang stoppt und eine Temperatur des Bremsmechanismus abnimmt.
Die Vorrichtung umfasst einen Betätigungsverzögerungsmessteil, der die Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus misst, wenn die Bremssteuerung den Bremsmechanismus betätigt, und einen Vergleichsteil, der die Betätigungsverzögerung, die durch den Betätigungsverzögerungsmessteil gemessen wird, mit einem Referenzwert der Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus vergleicht.
Die Bremssteuerung kann weiter den Bremsmechanismus vor dem Heizvorgang betätigen. Der Betätigungsverzögerungsmessteil kann eine Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus als den Referenzwert messen. Der Referenzwert kann zuvor in einem Speicher gespeichert werden.
Der Heizteil kann eine Spule, die um einen Ständer des Elektromotors gewickelt ist, umfassen. Der Betätigungsverzögerungsmessteil kann als die Betätigungsverzögerung die verstrichene Zeit ab einem Zeitpunkt, an dem die Bremssteuerung einen Befehl zum Betätigen des Bremsmechanismus sendet, bis zu einem Zeitpunkt, an dem der Bremsmechanismus die Welle hält, messen.
Es kann zuvor eine Last auf die Welle in einer Gravitationsrichtung ausgeübt werden. Der Betätigungsverzögerungsmessteil kann als die Betätigungsverzögerung, eine Verschiebung der Welle in der Gravitationsrichtung messen. Die Vorrichtung kann weiter einen Alarmerzeugungsteil umfassen, der ein Alarmsignal erzeugt, wenn der Vergleichsteil die Betätigungsverzögerung, die durch den Betätigungsverzögerungsmessteil gemessen wird, mit dem Referenzwert vergleicht und detektiert, dass die Betätigungsverzögerung den Referenzwert überschreitet.
Die Vorrichtung kann weiter einen Bilderzeugungsteil umfassen, der Bilddaten erzeugt, welche die Betätigungsverzögerung darstellen, die durch den Messteil gemessen wird, und ein Display, das die durch den Bilderzeugungsteil erzeugten Bilddaten anzeigt. Die Vorrichtung kann weiter eine Erregungssteuerung umfassen, die Spannung an eine Spule anlegt, die um einen Ständer des Elektromotors gewickelt ist, um den Elektromotor zu erregen, wenn die durch den Messteil gemessene Betätigungsverzögerung einen vorbestimmten akzeptablen Wert überschreitet.
Die Vorrichtung kann weiter einen Temperaturdetektierteil umfassen, der die Temperatur des Bremsmechanismus detektiert. Die Heizsteuerung kann den Heizteil steuern, sodass er den Heizvorgang ausführt, bis die durch den Temperaturdetektierteil detektierte Temperatur auf eine vorbestimmte erste Temperatur ansteigt.
Die Bremssteuerung kann den Bremsmechanismus betätigen, wenn die Heizsteuerung den Heizvorgang stoppt und die durch den Temperaturdetektierteil detektierte Temperatur von der ersten Temperatur auf eine vorbestimmte zweite Temperatur abnimmt.
Die Heizsteuerung kann den Bremsmechanismus für einen vorbestimmten Zeitraum erwärmen. Die Bremssteuerung kann den Bremsmechanismus betätigen, wenn eine vorbestimmte Zeit, von dem Zeitpunkt an, an dem die Heizsteuerung den Heizvorgang stoppt, abgelaufen ist.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Überprüfen eines Bremsmechanismus, der eine Welle eines Elektromotors hält, das Erwärmen des Bremsmechanismus und das Stoppen des Erwärmens des Bremsmechanismus, um eine Temperatur des Bremsmechanismus zu verringern.
Das Verfahren umfasst das Betätigen des Bremsmechanismus, wenn die Temperatur des Bremsmechanismus abnimmt, das Messen einer Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus beim Betätigen des Bremsmechanismus und das Vergleichen der gemessenen Betätigungsverzögerung mit einem Referenzwert der Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorgenannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen verständlich:
1 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine Querschnittansicht eines Elektromotors und des in 1 gezeigten Bremsmechanismus, wobei der Bremsmechanismus betätigt ist;
3 ist eine Querschnittansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem der Bremsmechanismus in 2 gelöst ist;
4 ist ein Ablaufdiagramm eines Beispiels eines Betriebsablaufs der in 1 gezeigten Vorrichtung;
5 ist ein Ablaufdiagramm eines Beispiels eines Ablaufs von Schritt S1 in 4;
6 ist ein Ablaufdiagramm eines Beispiels eines Ablaufs von Schritt S7 in 4;
7 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Gesamtbetriebszeit eines Elektromotors und einer Betätigungsverzögerung davon veranschaulicht;
8 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
9 ist eine Querschnittansicht eines Elektromotors und des in 8 gezeigten Bremsmechanismus, wobei der Bremsmechanismus betätigt ist;
10 ist ein Ablaufdiagramm eines Beispiels eines Betriebsablaufs der in 8 gezeigten Vorrichtung;
11 ist ein Ablaufdiagramm eines Beispiels eines Ablaufs von Schritt S44 in 10; und
12 ist ein Ablaufdiagramm eines Beispiels eines Ablaufs von Schritt S49 in 10.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 wird eine Vorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Zu beachten ist, dass in der folgenden Beschreibung die axiale Richtung eine Richtung entlang einer Drehachse O von einer Welle 108 eines Elektromotors 100 anzeigt, und der Einfachheit halber wird nach oben in den 2, 3 und 9 als axial nach oben (d. h., in Richtung nach oben in axialer Richtung) bezeichnet. Weiter zeigt in der folgenden Beschreibung die Radialrichtung eine Richtung des Radius eines Kreises an, der um die Achse O zentriert ist, und die Umfangsrichtung zeigt eine Umfangsrichtung des Kreises an, der um die Achse O zentriert ist.
Die Vorrichtung 10 dient zum Überprüfen eines Bremsmechanismus 200, der die Welle 108 des Elektromotors 100 hält. Nachfolgend wird der Elektromotor 100 und der Bremsmechanismus 200 beschrieben.
Wie gezeigt in 2 umfasst der Elektromotor 100 einen Ständer 102, eine Spule 104, die um den Ständer 102 gewickelt ist, und einen Läufer 106, der radial innerhalb des Ständers 102 drehbar gelagert ist.
Der Läufer 106 umfasst eine Welle 108 und ein Läufereisen (Läuferkern) 110, das radial außerhalb der Welle 108 befestigt ist. Ein Magnet (nicht gezeigt) ist in das Läufereisen 110 eingebettet.
Die Spule 104 ist mit einer Stromversorgung (nicht gezeigt), die außerhalb des Elektromotors 100 installiert ist, elektrisch verbunden. Eine Spannung wird von der Stromversorgung an die Spule 104 angelegt, um ein magnetisches Drehfeld zu erzeugen. Der Läufer 106 nimmt eine Kraft von dem magnetischen Drehfeld auf und dreht sich dadurch um die Achse O.
Der Bremsmechanismus 200 kann die Welle 108 des Elektromotors 100 halten. Der Bremsmechanismus 200 umfasst einen Bremskern 202, eine Spule 204, ein Vorspannelement 206, eine Armatur 208, eine Endplatte 210, eine Nabe 212 und eine Reibplatte 214.
Der Bremskern 202 ist ein ringförmiges Element, das z. B. aus einem Magnetwerkstoff wie Eisen hergestellt und derart angeordnet ist, dass es um die Achse O zentriert ist. Der Bremskern 202 umfasst eine erste Aussparung 202a und eine zweite Aussparung 202b, die radial innerhalb der ersten Aussparung 202a gebildet ist. Jede von der ersten und zweiten Aussparung 202a und 202b ist derart gebildet, dass sie axial nach unten von einer axial oberen Stirnfläche 202c des Bremskerns 202 ausgespart ist.
Die Spule 204 ist in der ersten Aussparung 202a des Bremskerns 202 aufgenommen und in der Umfangsrichtung gewickelt. Die Spule 204 ist mit einer außerhalb installierten Stromversorgung (nicht gezeigt) elektrisch verbunden, die an die Spule 204 Spannung anlegt, um den Bremskern 202 zu erregen.
Das Vorspannelement 206 ist in der zweiten Aussparung 202b des Bremskerns 202 aufgenommen. Das Vorspannelement 206 umfasst z. B. eine Spiralfeder und spannt die Armatur 208 axial nach oben vor.
Die Armatur 208 ist ein ringförmiges Element, das aus einem Magnetwerkstoff hergestellt und derart angeordnet ist, dass es um die Achse O zentriert ist. Die Armatur 208 ist derart angeordnet, dass sie sich neben der axial oberen Seite des Bremskerns 202 befindet, um in axialer Richtung beweglich zu sein.
Die Endplatte 210 ist ein ringförmiges Element, das derart angeordnet ist, dass es um die Achse O zentriert und von der Armatur 208 axial nach oben beabstandet ist. Die Endplatte 210 ist am Bremskern 202 mittels Schrauben 216 befestigt.
Die Nabe 212 ist an der äußeren Umfangsfläche der Welle 108 befestigt und dreht sich einstückig mit der Welle 108. Ein Keilnabenprofilsitzteil 212a mit einem konkav-konvexen Teil, der sich in axialer Richtung erstreckt, ist auf einer äußeren Umfangsfläche der Nabe 212 gebildet.
Die Reibplatte 214 ist ein ringförmiges Element, das derart angeordnet ist, dass es um die Achse O zentriert und zwischen der Armatur 208 und der Endplatte 210 angeordnet ist. Ein Keilnabenprofilsitzteil 214a mit einem konkav-konvexen Teil, der sich in axialer Richtung erstreckt, ist auf einer inneren Umfangsfläche der Reibplatte 214 gebildet.
Der Keilnabenprofilsitzteil 214a greift in den Keilnabenprofilsitzteil 212a ein, der auf der äußeren Umfangsfläche der Nabe 212 gebildet ist, sodass er sich nicht in der Umfangsrichtung in Bezug auf den Keilnabenprofilsitzteil 212a dreht. Aufgrund dessen dreht sich die Reibplatte 214 in der Umfangsrichtung zusammen mit der Welle 108 und der Nabe 212.
Wenn die Betätigung des Bremsmechanismus 200 gelöst wird, legt die außerhalb installierte Stromversorgung an der Spule 204 Spannung an. Aufgrund dessen wird der Bremskern 202 erregt und die Armatur 208 dadurch mittels dem Wirken einer Magnetkraft axial nach unten angezogen. Als Resultat wird die Armatur 208 axial nach unten gegen eine Vorspannkraft bewegt, die durch das Vorspannelement 206 erzeugt wird, sodass sie an der Stirnfläche 202c des Bremskerns 202 anhaftet.
Dieser Zustand ist in 3 gezeigt. Wenn die Betätigung des Bremsmechanismus 200, wie in 3 gezeigt gelöst wird, kontaktiert die Armatur 208 die Stirnfläche 202c des Bremskerns 202. In diesem Zustand ist die Reibplatte 214 zwischen der Armatur 208 und der Endplatte 210 angeordnet, ohne die Vorspannkraft durch das Vorspannelement 206 aufzunehmen.
Wenn sich die Armatur 208 beispielsweise axial unterhalb von der Reibplatte 214 befindet, kommt die Reibplatte 214 durch Schwerkraft in Kontakt mit der Armatur 208. In diesem Fall kann sich die Reibplatte 214 in der Umfangsrichtung drehen und daher wird das Bremsen an der Welle 108 durch den Bremsmechanismus 200 gelöst.
Wenn anderseits der Bremsmechanismus 200 betätigt wird, wird das Anlegen von Spannung von der außerhalb installierten Stromversorgung an der Spule 204 gestoppt. Aufgrund dessen wird die Erregung des Bremskerns 202 gelöst und dadurch die Magnetkraft, welche die Armatur 208 axial nach unten anzieht, reduziert.
Daher wird, wie in 2 gezeigt, die Armatur 208 durch die Aktion des Vorspannelements 206 axial nach oben bewegt und dadurch wird die Reibplatte 214 zwischen der Armatur 208 und der Endplatte 210 gehalten. Als Resultat wird die Drehbewegung der Reibplatte 214 in der Umfangsrichtung gebremst und dadurch die Drehbewegung der Welle 108 gebremst.
Während der Elektromotor 100 betrieben wird, können Haftsubstanzen wie Kühlschmiermittel in den Bremsmechanismus 200 eindringen. Wenn solche Haftsubstanzen zwischen der Stirnfläche 202c des Bremskerns 202 und der Armatur 208 eindringen und dort hart werden, werden die Stirnfläche 202c des Bremskerns 202 und die Armatur 208 über die Haftsubstanzen miteinander verhaftet.
In solch einem Fall kann die Bewegung der Armatur 208 in Richtung axial nach oben durch das Vorspannelement 206 verhindert werden, selbst wenn das Anlegen der Spannung an die Spule 204 gestoppt wird, um den Bremsmechanismus 200 zu betätigen, infolge dessen der Bremsmechanismus 200 nicht richtig betätigt werden kann.
Die Vorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform dient zum Überprüfen des Bremsmechanismus 200, um einen Benutzer über eine Möglichkeit des vorstehend beschriebenen Fehlers bei der Betätigung des Bremsmechanismus 200 zu informieren. Die Vorrichtung 10 wird nachfolgend beschrieben.
Die Vorrichtung 10 umfasst eine Steuerung 12, einen Heizteil 14, ein Display 18 und einen Speicher 20. Die Steuerung 12 steuert direkt oder indirekt jede Komponente der Vorrichtung 10. Bei dieser Ausführungsform ist die Steuerung 12 mit der Stromversorgung elektrisch verbunden, die an die Spule 104 des Elektromotors 100 Spannung anlegt, und steuert die Spannung, die von der Stromversorgung an der Spule 104 angelegt wird.
Weiter ist die Steuerung 12 mit der Stromversorgung elektrisch verbunden, die an die Spule 204 des Bremsmechanismus 200 Spannung anlegt, und steuert die Spannung, die von der Stromversorgung an der Spule 204 angelegt wird. Daher steuert bei dieser Ausführungsform die Steuerung 12 die Betriebsvorgänge des Elektromotors 100 und des Bremsmechanismus 200.
Wie gezeigt in 2 ist der Heizteil 14 am Bremskern 202 des Bremsmechanismus 200 angebracht. Der Heizteil 14 umfasst z. B. ein Widerstandsheizelement und erzeugt gemäß einem Befehl von der Steuerung 12 Wärme, um einen Heizvorgang auszuführen, um den Bremskern 202 zu erwärmen.
Ein Zeitgeber 16 misst die verstrichene Zeit ab einem vorbestimmten Zeitpunkt gemäß einem Befehl von der Steuerung 12. Der Zeitgeber 16 kann in die Steuerung 12 integriert sein oder kann außerhalb der Steuerung 12 bereitgestellt werden. Das Display 18 umfasst z. B. ein LCD und zeigt empfangene Bilddaten gemäß einem Befehl von der Steuerung 12 an.
Der Speicher 20 besteht aus einem nicht flüchtigen Speicher wie einem EEPROM (eingetragenes Warenzeichen), in dem Daten elektrisch gelöscht oder aufgezeichnet werden können, oder ein RAM (Random Access Memory) wie ein DRAM, ein SRAM usw., aus dem Daten schnell ausgelesen oder in ihn hinein geschrieben werden können.
Der Speicher 20 ist mit der Steuerung 12 verbunden, sodass er damit kommunizieren kann. Die Steuerung 12 kann Daten im Speicher 20 aufzeichnen oder Daten aus dem Speicher 20 löschen. Der Speicher 20 kann in die Steuerung 12 oder in eine externe Vorrichtung (z. B. einen Server), die mit der Steuerung 12 verbunden ist, integriert sein, um damit über ein Netzwerk zu kommunizieren.
Als Nächstes wird der Betrieb der Vorrichtung 10 beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, überprüft die Vorrichtung 10 einen Fehler bei der Betätigung des Bremsmechanismus 200 aufgrund des Haftvermögens von Haftsubstanzen an einem beweglichen Element (z. B. Armatur 208) des Bremsmechanismus 200 und einem Element (z. B. Bremskern 202), das in Kontakt mit dem beweglichen Element steht.
Einige der Haftsubstanzen weisen die Eigenschaft auf, dass sie sich verflüssigen, wenn sie erwärmt werden, und hart werden, wenn sie, nachdem sie erwärmt wurden, auf eine normale Temperatur abgekühlt werden. Wenn derartige Haftsubstanzen z. B. an einem beweglichen Element des Bremsmechanismus 200 und an einem Element, das in Kontakt mit dem beweglichen Element steht, bei einer normalen Temperatur in einem Zustand, in dem sie fest sind, anhaften, wird kein Fehler bei der Betätigung des Bremsmechanismus 200 auftreten, während die Haftsubstanzen bei einer normalen Temperatur fest verbleiben.
Wenn jedoch der Elektromotor 100 nach dem Anhaften von solchen Haftsubstanzen betrieben wird, verflüssigen sich die Haftsubstanzen und breiten sich aufgrund des Anstiegs der Temperatur des Elektromotors 100 aus. Wenn danach der Betrieb des Elektromotors 100 gestoppt wird, werden die Haftsubstanzen auf eine normale Temperatur abgekühlt und werden dort hart. Als Resultat kann ein Fehler bei der Betätigung des Bremsmechanismus 200 auftreten.
Gemäß der Vorrichtung 10 dieser Ausführungsform erwärmt die Steuerung 12 den Bremsmechanismus 200 über den Heizteil 14, sodass die Temperatur des Bremsmechanismus 200 auf eine Temperatur erhöht wird, bei der sich die Haftsubstanzen verflüssigen, um solch einen Fehler bei der Betätigung des Bremsmechanismus 200 zu überprüfen, der durch Haftsubstanzen mit der vorstehend beschriebenen Eigenschaft bewirkt wird.
Anschließend stoppt die Steuerung 12 den Heizvorgang des Heizteils 14, um die Temperatur des Bremsmechanismus 200 auf eine Temperatur abzusenken, bei der die Haftsubstanzen hart werden. In diesem Zustand betätigt die Steuerung 12 den Bremsmechanismus 200 und misst eine Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus 200 zu diesem Zeitpunkt.
Durch Ausführen dieser Vorgänge detektiert die Vorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform einen Fehler bei der Betätigung des Bremsmechanismus 200, der durch die Haftsubstanzen mit der vorstehend beschriebenen Eigenschaft bewirkt wird.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 der Betriebsablauf der Vorrichtung 10 speziell beschrieben. Der in 4 gezeigte Betriebsablauf wird gestartet, wenn die Steuerung 12 einen Überprüfungsbefehl zum Überprüfen des Bremsmechanismus 200 von einem Benutzer, Host-Controller oder einem Programm empfängt.
Zu beachten ist, dass der Überprüfungsbefehl zur Steuerung 12 gesendet werden kann, wenn die Stromversorgung des Elektromotors 100 ein- oder ausgeschaltet wird, beim Beginn oder Ende von Betriebszeiten oder wenn der Elektromotor 100 in einen Langzeitpausenbetrieb versetzt wird.
Wenn der in 4 gezeigte Betriebsablauf gestartet wird, löst die Steuerung 12 die Betätigung des Bremsmechanismus 200. Die Steuerung 12 bewirkt speziell, dass die vorstehend beschriebene Stromversorgung Spannung an der Spule 204 des Bremsmechanismus 200 anlegt. Aufgrund dessen wird wie gezeigt in 3 die Armatur 208 mit der Stirnfläche 202c des Bremskerns 202 verhaftet und die Vorspannkraft des Vorspannelements 206 wird nicht auf die Reibplatte 214 ausgeübt.
Bei Schritt S1 führt die Steuerung 12 ein Heizschema aus. Dieser Schritt S1 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Bei Schritt S11 führt die Steuerung 12 einen Heizvorgang durch den Heizteil 14 aus. Die Steuerung 12 sendet speziell einen Befehl zum Heizteil 14, um am Heizteil 14 Wärme zu erzeugen und den Bremskern 202 zu erwärmen. Daher fungiert bei dieser Ausführungsform die Steuerung 12 als eine Heizsteuerung 22 (1), die den Heizvorgang des Heizteils 14 steuert.
Bei Schritt S12 beginnt die Steuerung 12, die verstrichene Zeit zu messen. Die Steuerung 12 sendet insbesondere einen ersten Zeitmessungsstartbefehl zum Zeitgeber 16. Der Zeitgeber 16 misst die verstrichene Zeit t₁ ab einem Zeitpunkt, zu dem er den ersten Zeitmessungsstartbefehl von der Steuerung 12 empfängt.
Bei Schritt S13 bestimmt die Steuerung 12, ob die verstrichene Zeit t₁, die durch den Zeitgeber 16 gemessen wird, eine vorbestimmte erste Zeit t_a erreicht. Die erste Zeit t_a ist ein Parameter zum Bereitstellen eines Zeitraums (= t_a) zum Ausführen des Heizvorgangs, der bei Schritt S11 gestartet wurde, und sie wird im Speicher 20 zuvor gespeichert.
Die erste Zeit t_a wird durch einen Benutzer als eine Zeit vorbestimmt, über der die Temperatur des Bremsmechanismus 200 durch den Heizvorgang bei Schritt S11 auf eine Temperatur erhöht werden kann, bei der sich die Haftsubstanzen wie vorstehend beschrieben verflüssigen. Die erste Zeit t_a kann z. B. durch ein experimentelles oder Simulationsverfahren erlangt werden.
Wenn die Steuerung 12 bestimmt, dass bei diesem Schritt S13 die verstrichene Zeit t₁ die erste Zeit t_a erreicht (d. h. „JA” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S14 fort. Wenn bei diesem Schritt S13 „JA” bestimmt wird, ist der Bremsmechanismus 200 auf eine Temperatur erwärmt, bei der sich die Haftsubstanzen verflüssigen. Wenn andererseits die Steuerung 12 bestimmt, dass die verstrichene Zeit t₁ nicht die erste Zeit t_a erreicht (d. h. „NEIN” bestimmt), dann wiederholt die Steuerung 12 den Schritt S13.
Bei Schritt S14 stoppt die Steuerung 12 den Heizvorgang durch den Heizteil 14. Die Steuerung 12 sendet speziell einen Befehl zum Heizteil 14, um die Wärmeerzeugung am Heizteil 14 zu stoppen, und dadurch wird der Erwärmungsbetrieb des Bremskerns 202 gestoppt.
Bei Schritt S15 beginnt die Steuerung 12, die verstrichene Zeit zu messen. Die Steuerung 12 sendet speziell einen zweiten Zeitmessungsstartbefehl zum Zeitgeber 16. Der Zeitgeber 16 misst die verstrichene Zeit t₂ ab einem Zeitpunkt, zu dem er den zweiten Zeitmessungsstartbefehl von der Steuerung 12 empfängt.
Bei Schritt S16 bestimmt die Steuerung 12, ob die verstrichene Zeit t₂, die durch den Zeitgeber 16 gemessen wird, eine vorbestimmte zweite Zeit tb erreicht. Die zweite Zeit t_b ist ein Parameter, um eine verstrichene Zeit ab einem Zeitpunkt zu liefern, zu dem der Heizvorgang bei Schritt S14 gestoppt wird, und sie wird im Speicher 20 zuvor gespeichert.
Die zweite Zeit t_b wird durch einen Benutzer als eine Zeit vorbestimmt, über der die Temperatur des Bremsmechanismus 200 auf eine Temperatur verringert werden kann (z. B. Umgebungstemperatur), bei der die verflüssigten Haftsubstanzen hart werden. Die zweite Zeit t_b kann z. B. durch ein experimentelles oder Simulationsverfahren erlangt werden.
Wenn die Steuerung 12 bestimmt, dass die verstrichene Zeit t₂ die zweite Zeit t_b erreicht (d. h. „JA” bestimmt), beendet sie den Ablauf von Schritt S1 und schreitet zu Schritt S2 fort, der in 4 gezeigt ist. Wenn bei diesem Schritt S16 „JA” bestimmt wird, werden die Haftsubstanzen, die am Bremsmechanismus 200 anhafteten und sich verflüssigt haben, hart. Andererseits wiederholt die Steuerung 12 den Schritt S16, wenn sie bestimmt, dass die verstrichene Zeit t₂ nicht die zweite Zeit t_b erreicht (d. h., „NEIN” bestimmt).
Unter weiterer Bezugnahme auf 4 betätigt bei Schritt S2 die Steuerung 12 den Bremsmechanismus 200. Die Steuerung 12 sendet speziell einen Befehl zur außerhalb installierten Stromversorgung, um das Anlegen von Spannung von der Stromversorgung an der Spule 204 zu stoppen.
Aufgrund dessen wird die Magnetkraft zum Anziehen der Armatur 208 in Richtung des Bremskerns 202 verringert und dadurch die tendiert die Armatur 208 dazu, sich aufgrund der Vorspannkraft, die durch das Vorspannelement 206 erzeugt wird, axial nach oben zu bewegen. Daher fungiert bei dieser Ausführungsform die Steuerung 12 als eine Bremssteuerung 24 (1), die den Bremsmechanismus 200 betätigt.
Bei Schritt S3 beginnt die Steuerung 12 eine verstrichene Zeit zu messen. Die Steuerung 12 sendet speziell einen dritten Zeitmessungsstartbefehl zum Zeitgeber 16. Der Zeitgeber 16 misst die verstrichene Zeit t₃ ab dem Zeitpunkt, zu dem er den dritten Zeitmessungsstartbefehl von der Steuerung 12 empfängt.
Bei Schritt S4 bestimmt die Steuerung 12, ob die Betätigung des Bremsmechanismus 200 korrekt abgeschlossen ist. Beispielsweise überwacht die Steuerung 12 die Spannung an den beiden Enden der Spule 204 des Bremsmechanismus 200 nach dem Start von Schritt S2.
In dieser Hinsicht ändert sich, wenn die Armatur 208 durch das Vorspannelement 206 axial nach oben bewegt wird, sodass sie von der Stirnfläche 202c des Bremskerns 202 getrennt wird, die Induktivität der Spule 204, infolge dessen sich die Spannung an den beiden Enden der Spule 204 geringfügig ändert.
Wenn eine solche geringe Änderung in der Spannung detektiert wird, ist es mit anderen Worten möglich, abzuschätzen, dass die Armatur 208 von der Stirnfläche 202c des Bremskerns 202 getrennt ist, sodass die Reibplatte 214 zwischen der Armatur 208 und der Endplatte 210 gehalten wird und dadurch die Betätigung des Bremsmechanismus 200 abgeschlossen ist.
Bei dieser Ausführungsform bestimmt bei diesem Schritt S4 die Steuerung 12, dass die Betätigung des Bremsmechanismus 200 korrekt abgeschlossen ist (d. h., sie bestimmt „JA”), wenn die vorstehend beschriebene geringe Änderung in der Spannung detektiert wird, und schreitet zu Schritt S5 fort.
Andererseits bestimmt die Steuerung 12, dass die Betätigung des Bremsmechanismus 200 nicht korrekt abgeschlossen ist (d. h., sie bestimmt „NEIN”), wenn die vorstehend beschriebene geringe Änderung in der Spannung nicht detektiert wird, und schreitet zu Schritt S8 fort.
Bei Schritt S5 misst die Steuerung 12 eine Betätigungsverzögerung D des Bremsmechanismus 200. Konkret erlangt die Steuerung 12 vom Zeitgeber 16, der bei Schritt S3 gestartet wurde, um die verstrichene Zeit t₃ zu messen, die verstrichene Zeit t₃' zu einem Zeitpunkt, zu dem die Steuerung 12 bei Schritt S4 „JA” bestimmt hat.
Die verstrichene Zeit t₃' entspricht der verstrichenen Zeit ab einem Zeitpunkt, zu dem die Steuerung 12 den Befehl an die Stromversorgung für die Spule 204 bei Schritt S2 sendet, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Armatur 208 von der Stirnfläche 202c des Bremskerns 202 getrennt wird, um die Reibplatte 214 (oder die Welle 108) zu halten.
Bei dieser Ausführungsform misst die Steuerung 12 die verstrichene Zeit t₃' als die Betätigungsverzögerung D (= t₃' [s]) des Bremsmechanismus 200, wenn der Bremsmechanismus 200 bei Schritt S2 betätigt wird.
Die Steuerung 12 zeichnet die gemessene Betätigungsverzögerung D im Speicher 20 auf. Bei dieser Ausführungsform fungiert die Steuerung 12 daher als ein Betätigungsverzögerungsmessteil 26 (1), der die Betätigungsverzögerung D des Bremsmechanismus 200 misst.
Bei Schritt S6 zeigt die Steuerung 12 die bei Schritt S5 gemessene Betätigungsverzögerung D an. Die Steuerung 12 erzeugt konkret Bilddaten, welche die bei Schritt S5 gemessene Betätigungsverzögerung D darstellen.
Beispielsweise erzeugt die Steuerung 12 ein Bild einer in 7 gezeigten grafischen Darstellung als Bilddaten, welche die Betätigungsverzögerung D darstellen. Die in 7 gezeigte grafische Darstellung zeigt eine Beziehung zwischen einer Gesamtbetriebszeit „t” des Elektromotors 100 und der Betätigungsverzögerung D.
Bei dieser Ausführungsform fungiert die Steuerung 12 daher als ein Bilderzeugungsteil 30 (1), der Bilddaten erzeugt, welche die Betätigungsverzögerung D darstellen. Die Steuerung 12 sendet die erzeugten Bilddaten zum Display 18 und dann zeigt das Display 18 die empfangenen Bilddaten an. Aufgrund dessen kann der Benutzer die Betätigungsverzögerung D des Bremsmechanismus 200 nach Bedarf überwachen.
Bei Schritt S7 führt die Steuerung 12 ein Analyseschema für die Betätigungsverzögerung D aus. Schritt S7 wird unter Bezugnahme auf 6 nachfolgend beschrieben.
Bei Schritt S21 vergleicht die Steuerung 12 die bei Schritt S5 gemessene Betätigungsverzögerung D mit einem ersten Referenzwert α₁ und bestimmt, ob die Betätigungsverzögerung D größer als der erste Referenzwert α₁ ist.
Der erste Referenzwert α₁ wird für eine Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus 200, die durch das Anhaften der vorstehend beschriebenen Haftsubstanzen bewirkt wird, eingestellt und zuvor im Speicher 20 gespeichert. Da die verstrichene Zeit t₃' als die Betätigungsverzögerung D gemessen wird, wird bei dieser Ausführungsform der erste Referenzwert α₁ als eine Zeit (z. B. 0,1 s) eingestellt.
Bei diesem Schritt S21 liest die Steuerung 12 die bei Schritt S5 gemessene Betätigungsverzögerung D und den ersten Referenzwert α₁ vom Speicher 20 aus und vergleicht die Betätigungsverzögerung D mit dem ersten Referenzwert α₁. Bei dieser Ausführungsform fungiert die Steuerung 12 daher als ein Vergleichsteil 28 (1), der die Betätigungsverzögerung D mit dem Referenzwert α₁ vergleicht.
Wenn die Steuerung 12 nach dem Vergleich der Betätigungsverzögerung D mit dem Referenzwert α₁ bestimmt, dass die Betätigungsverzögerung D größer als der erste Referenzwert α₁ ist (d. h. „JA” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S22 fort. Wenn andererseits die Steuerung 12 bestimmt, dass die Betätigungsverzögerung D kleiner oder gleich dem ersten Referenzwert α₁ ist (d. h. „NEIN” bestimmt), beendet sie Schritt S7, der in 4 gezeigt ist.
Bei Schritt S22 vergleicht die Steuerung 12 die bei Schritt S5 gemessene Betätigungsverzögerung D mit einem zweiten Referenzwert α₂ und bestimmt, ob die Betätigungsverzögerung D größer als der zweite Referenzwert α₂ ist. Der zweite Referenzwert α₂ wird so eingestellt, dass er größer als der erste Referenzwert α₁ ist (z. B. α₂ = 0,3 s), und wird im Speicher 20 vorab gespeichert.
Wenn die Steuerung 12 bestimmt, dass die Betätigungsverzögerung D größer als der zweite Referenzwert α₂ ist (d. h. „JA” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S25 fort. Wenn anderseits die Steuerung 12 bestimmt, dass die Betätigungsverzögerung D kleiner oder gleich dem zweiten Referenzwert α₂ ist (d. h. „NEIN” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S23 fort.
Bei Schritt S23 erzeugt die Steuerung 12 ein erstes Alarmsignal. Beispielsweise erzeugt die Steuerung 12 das erste Alarmsignal in der Form von Bilddaten, die anzeigen „Das Symptom einer Bremsbetätigungsverzögerung wurde detektiert. Die nächste Überprüfung sollte innerhalb von zwei Wochen erfolgen”.
Daher fungiert bei dieser Ausführungsform die Steuerung 12 als ein Alarmerzeugungsteil 32 (1), der ein Alarmsignal erzeugt, wenn er detektiert, dass die Betätigungsverzögerung D größer als der Referenzwert α₂ ist.
Bei Schritt S24 zeigt die Steuerung 12 das erste Alarmsignal an. Die Steuerung 12 sendet speziell das erste bei Schritt S23 erzeugte Alarmsignal zum Display 18. Das Display 18 zeigt das empfangene erste Alarmsignal als ein Bild an, das anzeigt „Das Symptom einer Bremsbetätigungsverzögerung wurde detektiert. Die nächste Überprüfung sollte innerhalb von zwei Wochen erfolgen”, um den Benutzer darüber zu informieren.
Bei Schritt S25 vergleicht die Steuerung 12 die bei Schritt S5 gemessene Betätigungsverzögerung D mit einem dritten Referenzwert α₃ und bestimmt, ob die Betätigungsverzögerung D größer als der dritte Referenzwert α₃ ist. Der dritte Referenzwert α₃ wird so eingestellt, dass er größer als der zweite Referenzwert α₂ ist (z. B. α₃ = 0,5 s), und wird im Speicher 20 vorab gespeichert.
Wenn die Steuerung 12 bestimmt, dass die Betätigungsverzögerung D größer als der dritte Referenzwert α₃ ist (d. h. „JA” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S28 fort. Wenn anderseits die Steuerung 12 bestimmt, dass die Betätigungsverzögerung D kleiner oder gleich dem dritten Referenzwert α₃ ist (d. h. „NEIN” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S26 fort.
Bei Schritt S26 erzeugt die Steuerung 12 ein zweites Alarmsignal. Beispielsweise erzeugt die Steuerung 12 das zweite Alarmsignal in der Form von Bilddaten, die anzeigen „Das Ersetzen der Bremse so bald wie möglich wird empfohlen. Die nächste Überprüfung sollte innerhalb der nächsten zwei Tage erfolgen.”
Bei Schritt S27 sendet die Steuerung 12 das zweite Alarmsignal, das bei Schritt S26 erzeugt wurde, zum Display 18. Das Display 18 zeigt das empfangene zweite Alarmsignal als ein Bild an, das besagt „Ersetzen der Bremse so bald wie möglich wird empfohlen. Die nächste Überprüfung sollte innerhalb der nächsten zwei Tage erfolgen”, um einen Benutzer darüber zu informieren.
Bei Schritt S28 vergleicht die Steuerung 12 die Betätigungsverzögerung D, die bei Schritt S5 gemessen wurde, mit einem akzeptablen Wert α₄ und bestimmt, ob die Betätigungsverzögerung D größer als der akzeptable Wert α₄ ist. Der akzeptable Wert α₄ wird eingestellt, sodass er größer als der dritte Referenzwert α₃ ist (z. B. α₄ = 1 s) und wird im Speicher 20 vorab gespeichert.
Der akzeptable Wert α₄ ist beispielsweise ein Grenzwert der Betätigungsverzögerung D, der einen Unfall auslösen kann (z. B. einen Schaden an einem Werkstück oder einer Werkstückaufnahme), wenn die Betätigungsverzögerung D größer als der akzeptable Wert α₄ ist.
Wenn die Steuerung 12 bestimmt, dass die Betätigungsverzögerung D größer als der akzeptable Wert α₄ ist (d. h. „JA” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S31 fort. Wenn andererseits die Steuerung 12 bestimmt, dass die Betätigungsverzögerung D kleiner oder gleich dem akzeptablen Wert α₄ ist (d. h. „NEIN” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S29 fort.
Bei Schritt S29 erzeugt die Steuerung 12 ein drittes Alarmsignal. Beispielsweise erzeugt die Steuerung 12 das dritte Alarmsignal in der Form von Bilddaten, die anzeigen „Dieser Zustand würde Gefahr bedeuten. Den Elektromotor unmittelbar ersetzen”.
Bei Schritt S30 sendet die Steuerung 12 das dritte Alarmsignal, das bei Schritt S29 erzeugt wurde, zum Display 18. Das Display 18 zeigt das empfangene dritte Alarmsignal als ein Bild an, das anzeigt „Dieser Zustand würde Gefahr bedeuten. Den Elektromotor unmittelbar ersetzen”, um einen Benutzer darüber zu informieren.
Bei Schritt S31 erregt die Steuerung 12 den Elektromotor 100. Die Steuerung 12 sendet konkret einen Befehl zur Stromversorgung zum Anlegen der Spannung an die Spule 104 des Elektromotors 100, um die Spannung an die Spule 104 anzulegen.
Aufgrund dessen wird der Ständer 102 des Elektromotors 100 erregt und dadurch kann die Position des Läufers 106 des Elektromotors 100 in axialer Richtung in geeigneter Weise durch ein Magnetfeld aufrechterhalten werden, das durch die Erregung des Ständers 102 erzeugt wird. Daher fungiert bei dieser Ausführungsform die Steuerung 12 als eine Erregungssteuerung 34 (1), die den Elektromotor 100 erregt.
Bei Schritt S32 zeigt die Steuerung 12 ein viertes Alarmsignal an. Beispielsweise erzeugt die Steuerung 12 das vierte Alarmsignal in der Form von Bilddaten, die anzeigen „Die Betätigungsverzögerung überschreitet den akzeptablen Wert. Den Elektromotor unmittelbar ersetzen” und sendet es zum Display 18. Das Display 18 zeigt das empfangene vierte Alarmsignal an, um einen Benutzer darüber zu informieren.
Unter weiterer Bezugnahme auf 4, wenn bei Schritt S4 „NEIN” bestimmt wurde, bestimmt die Steuerung 12 bei Schritt S8, ob die verstrichene Zeit t₃ ab dem Start der Zeitmessung bei Schritt S3 eine vorbestimmte dritte Zeit t_c erreicht. Bei dieser Ausführungsform wird die dritte Zeit t_c derart eingestellt, dass sie größer als der akzeptable Wert α₄ ist (z. B. t_c = 2 s) und wird im Speicher 20 vorab gespeichert.
Wenn die Steuerung 12 bestimmt, dass die verstrichene Zeit t₃ die dritte Zeit t_c erreicht (d. h. „JA” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S9 fort. Wenn andererseits die Steuerung 12 bestimmt, dass die verstrichene Zeit t₃ nicht die dritte Zeit t_c erreicht (d. h. „NEIN” bestimmt), kehrt sie zu Schritt S4 zurück.
Bei Schritt S9 zeigt die Steuerung 12 ein fünftes Alarmsignal an. Beispielsweise erzeugt die Steuerung 12 das fünfte Alarmsignal in der Form von Bilddaten, die anzeigen „Die Bremse hat versagt. Den Elektromotor unmittelbar ersetzen” und sendet es zum Display 18. Das Display 18 zeigt das empfangene fünfte Alarmsignal an, um einen Benutzer darüber zu informieren.
Wie vorstehend beschrieben, erwärmt bei dieser Ausführungsform die Steuerung 12 den Bremsmechanismus 200, verringert dann die Temperatur des Bremsmechanismus 200 und misst dann die Betätigungsverzögerung D des Bremsmechanismus 200. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, effektiv und vorab einen Fehler bei der Betätigung des Bremsmechanismus 200 zu detektieren, der durch die Haftsubstanzen bewirkt wird, welche die Eigenschaft aufweisen, dass sie sich verflüssigen, wenn sie erwärmt werden, und sich verfestigen, wenn sie auf eine normale Temperatur abgekühlt werden.
Weiter vergleicht bei dieser Ausführungsform die Steuerung 12 die gemessene Betätigungsverzögerung D mit dem Referenzwert α₁, α₂ oder α₃ und sendet einen Alarm an einen Benutzer, wenn die Betätigungsverzögerung D den Referenzwert α₁, α₂ oder α₃ überschreitet.
Gemäß dieser Konfiguration kann der Benutzer automatisch und intuitiv die Möglichkeit erkennen, dass die Haftsubstanzen, welche die vorstehend beschriebene Eigenschaft aufweisen, eine Verzögerung bei der Betätigung des Bremsmechanismus 200 bewirken können.
Weiter vergleicht bei dieser Ausführungsform die Steuerung 12 die gemessene Betätigungsverzögerung D sequenziell mit den unterschiedlichen Referenzwerten α₁, α₂ und α₃ (Schritte S21, S22 und S25) und sendet unterschiedliche Alarme als Reaktion auf die Größenordnung der Betätigungsverzögerung D (Schritte S24, S27 und S30 an einen Benutzer).
Gemäß dieser Konfiguration kann der Benutzer automatisch und intuitiv einen Risikograd erkennen, bei dem die Betätigungsverzögerung D aufgrund der Haftsubstanzen einen Unfall auslösen kann (z. B. einen Schaden an einem Werkstück oder einer Werkstückaufnahme).
Weiter misst bei dieser Ausführungsform die Steuerung 12 als die Betätigungsverzögerung D die verstrichene Zeit t₃' ab dem Zeitpunkt, zu dem der Bremsmechanismus 200 bei Schritt S2 betätigt wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Betätigung des Bremsmechanismus 200 abgeschlossen ist (d. h., wenn bei Schritt S4 „JA” bestimmt wird). Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die Betätigungsverzögerung D durch ein einfaches Programm genau zu messen.
Weiter erwärmt bei dieser Ausführungsform die Steuerung 12 den Bremsmechanismus 200 durch den Heizteil 14 für einen vorbestimmten Zeitraum t_a und kühlt ihn unter eine normale Temperatur für einen vorbestimmten Zeitraum t_b nach dem Stoppen des Heizvorgangs ab.
Durch diesen Vorgang verflüssigen sich Haftsubstanzen, die am Bremsmechanismus 200 anhafteten, wenn diese erwärmt werden, und verhärten sich, wenn sie abgekühlt werden. Solch ein Schema kann durch ein verhältnismäßig einfaches Programm ausgeführt werden und daher kann der Rechenaufwand, wenn das Schema durch die Steuerung 12 ausgeführt wird, reduziert werden, was für die Automatisierung des Betriebsablaufs der Vorrichtung 10 vorteilhaft ist.
Weiter vergleicht bei dieser Ausführungsform die Steuerung 12 die gemessene Betätigungsverzögerung D mit dem akzeptablen Wert α₄ und sendet einen Alarm an einen Benutzer, wenn die Betätigungsverzögerung D den akzeptablen Wert α₄ überschreitet.
Gemäß dieser Konfiguration kann der Benutzer automatisch und intuitiv erkennen, dass es aufgrund eines Fehlers der Betätigung des Bremsmechanismus 200, der durch die Haftsubstanzen bewirkt wird, welche die vorstehend beschriebenen Eigenschaften aufweisen, ein hohes Risiko eines Unfalls gibt.
Weiter erregt bei dieser Ausführungsform die Steuerung 12 den Elektromotor 100, wenn die Betätigungsverzögerung D den akzeptablen Wert α₄ überschreitet (Schritt S31), um die Position des Läufers 106 des Elektromotors 100 in axialer Richtung bei einer vorbestimmten Position aufrechtzuerhalten.
Gemäß dieser Konfiguration ist es, selbst wenn der Bremsmechanismus 200 nicht richtig betätigt wird und die Reibplatte 214 nicht zwischen der Armatur 208 und der Endplatte 210 gehalten werden kann, möglich, einen Unfall zu verhindern, bei dem der Läufer 106 des Elektromotors 100 sich in axialer Richtung verschiebt, sodass er mit einem Werkstück oder einer Werkstückaufnahme kollidiert.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 8 und 9 eine Vorrichtung 50 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Zu beachten ist, dass bei dieser Ausführungsform Elemente, die denjenigen der vorgenannten Ausführungsform ähnlich sind, die gleichen Bezugsnummern zugewiesen sind und ausführliche Beschreibungen davon ausgelassen werden.
Die Vorrichtung 50 dient zum Überprüfen des Bremsmechanismus 200, der die Welle 108 des Elektromotors 100 hält. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich die Welle 108 des Elektromotors 100 in einer vertikalen Richtung (d. h., in Gravitationsrichtung) und sie hält ein Objekt an ihrem unteren Ende.
Dieses Objekt ist z. B. ein Kugelgewindemechanismus, der einen Arbeitstisch eines Bearbeitungszentrums (NC-Werkzeugmaschine) in der vertikalen Richtung bewegt. Dementsprechend wird eine Last auf die Welle 108 in der Gravitationsrichtung ausgeübt. Daher ist die Welle 108 gemäß dieser Ausführungsform eine sogenannte Gravitationsachse, bei der die Drehachse O im Wesentlichen mit der Gravitationsrichtung zusammenfällt.
Bei dieser Ausführungsform ist, wie gezeigt in 9, der vorgenannte Heizteil 14 nicht am Bremsmechanismus 200 befestigt und der Bremsmechanismus 200 ist direkt unter dem Elektromotor 100 angeordnet, sodass er sich angrenzend an den Elektromotor 100 befindet.
Die Vorrichtung 50 umfasst eine Steuerung 52, einen Temperaturdetektierteil 54, einen Verschiebungsdetektierteil 56, ein Display 18 und einen Speicher 20. Die Steuerung 52 steuert direkt oder indirekt jede Komponente der Vorrichtung 50.
Bei dieser Ausführungsform ist die Steuerung 52 mit einer Stromversorgung elektrisch verbunden, um an die Spule 104 des Elektromotors 100 Spannung anzulegen, und steuert die Spannung, die von der Stromversorgung an der Spule 104 angelegt wird. Weiter ist die Steuerung 52 mit einer Stromversorgung elektrisch verbunden, um an die Spule 204 des Bremsmechanismus 200 Spannung anzulegen, und steuert die Spannung, die von der Stromversorgung an der Spule 204 angelegt wird.
Der Temperaturdetektierteil 54 umfasst einen Temperatursensor wie einen Platinwiderstandstemperaturfühler oder ein Thermoelement und ist am Bremskern 202 des Bremsmechanismus 200 befestigt. Der Temperaturdetektierteil 54 misst eine Temperatur an einer Position, an welcher der Temperaturdetektierteil 54 installiert ist, als Reaktion auf einen Befehl von der Steuerung 52 und sendet Daten der gemessenen Temperatur an die Steuerung 52.
Der Verschiebungsdetektierteil 56 ist angeordnet, sodass er sich neben der Welle 108 befindet, und detektiert eine Verschiebung der Welle 108 in axialer Richtung (d. h., der vertikalen Richtung). Der Verschiebungsdetektierteil 56 umfasst z. B. einen Wegaufnehmer (Verlagerungssensor) oder einen Impulscodierer, der die Drehbewegung der Welle 108 detektiert. Der Verschiebungsdetektierteil 56 detektiert die Verschiebung der Welle 108 in axialer Richtung als Reaktion auf einen Befehl von der Steuerung 52 und sendet Daten der gemessenen Verschiebung an die Steuerung 52.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 10 und 11 ein Betriebsablauf der Vorrichtung 50 beschrieben. Der in 10 gezeigte Betriebsablauf wird gestartet, wenn die Steuerung 52 den vorstehend beschriebenen Überprüfungsbefehl von einem Benutzer, Host-Controller oder einem Programm empfängt. Wenn der in 10 gezeigte Betriebsablauf gestartet wird, löst die Steuerung 52 die Betätigung des Bremsmechanismus 200 und erregt den Elektromotor 100.
Bei Schritt S41 fungiert die Steuerung 52 als die Bremssteuerung 24, um den Bremsmechanismus 200 ähnlich wie beim vorgenannten Schritt S2 zu betätigen. Die Steuerung 52 sendet konkret einen Befehl zur Stromversorgung für die Spule 204, um an die Spule 204 Spannung anzulegen.
Beim Starten dieses Schrittes S41 gibt die Steuerung 52 auch die Erregung des Elektromotors 100 frei. Die Steuerung 52 sendet konkret einen Befehl zur Stromversorgung für die Spule 104 des Elektromotors 100, sodass das Anlegen der Spannung an die Spule 104 gestoppt wird und dadurch die Erregung des Elektromotors 100 freigegeben wird.
Bei Schritt S42 bestimmt die Steuerung 52, ob die Betätigung des Bremsmechanismus 200 korrekt abgeschlossen ist, ähnlich wie der vorgenannte Schritt S4. Wenn die Steuerung 52 „JA” bestimmt, erregt sie den Elektromotor 100 erneut und schreitet zu Schritt S43 fort. Andererseits wiederholt die Steuerung 52 den Schritt S42, wenn sie „NEIN” bestimmt.
Bei Schritt S43 misst die Steuerung 52 einen Referenzwert α₅ für eine Bremsbetätigungsverzögerung. Die Steuerung 52 erlangt speziell vom Verschiebungsdetektierteil 56 die Verschiebung der Welle 108 in axialer Richtung, die innerhalb eines Zeitraums von dem Zeitpunkt, zu dem Schritt S41 gestartet wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem „JA” bei Schritt S42 bestimmt wird, erfolgt.
Beispielsweise sendet die Steuerung 52 einen Befehl zum Verschiebungsdetektierteil 56 zu jedem der Zeitpunkte, zu denen die Steuerung 52 den Befehl an die Stromversorgung für die Spule 204 bei Schritt S41 sendet, und wenn die Steuerung 52 bei Schritt S42 „JA” bestimmt, um die axiale Position der Welle 108 zu detektieren. Dann berechnet die Steuerung 52 als die Verschiebung, die Differenz zwischen den axialen Positionen der Welle 108, die zu diesen zwei Zeitpunkten detektiert wurden.
Wie vorstehend beschrieben, löst die Steuerung 52 die Erregung des Elektromotors 100 ab dem Zeitpunkt, zu dem Schritt S41 gestartet wird (oder eine geringe Zeit vom Starten von Schritt S41 vergangen ist), bis zu dem Zeitpunkt, zu dem bei Schritt S42 „JA” bestimmt wird.
Wenn es daher eine Zeitdifferenz zwischen diesen zwei Zeitpunkten gibt, wird die Reibplatte 214 zwischen der Armatur 208 und der Endplatte 210 in diesem Zeitraum nicht gehalten. In diesem Fall kann sich die Welle 108 des Elektromotors 100 in der vertikalen Richtung durch die Wirkung der Last nach unten bewegen, die auf die Welle 108 ausgeübt wird.
Bei dieser Ausführungsform misst die Steuerung 52 die daher erfolgte Verschiebung der Welle 108 in axialer Richtung als eine Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus 200.
Die Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus 200 (d. h., die Verschiebung der Welle 108 in axialer Richtung), die bei diesem Schritt S43 gemessen wird, ist eine Betätigungsverzögerung, wenn der Bremsmechanismus 200 betätigt wird, bevor der Bremsmechanismus 200 bei Schritt S44 erwärmt wird, der später beschrieben wird.
Diese Ausführungsform macht von der Betätigungsverzögerung Gebrauch, die vor dem Erwärmen des Bremsmechanismus 200 als der Referenzwert α₅ gemessen wird, um zu bestimmen, ob eine Betätigungsverzögerung, die nach dem Erwärmen des Bremsmechanismus 200 gemessen wird, adäquat ist. Die Steuerung 52 speichert die bei diesem Schritt S43 gemessene Betätigungsverzögerung im Speicher 20, als den Referenzwert α₅ (Einheit: [mm]).
Bei Schritt S44 führt die Steuerung 52 ein Heizschema aus. Dieser Schritt S44 wird unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
Bei Schritt S61, führt die Steuerung 52 einen Heizvorgang aus. Bei dieser Ausführungsform legt die Steuerung 52 an der Spule 104 des Elektromotors 100 Spannung an, um zu bewirken, dass die Spule 104 Wärme erzeugt und dadurch den Bremsmechanismus 200 durch die Wärme der Spule 104 erwärmt.
Die Steuerung 52 sendet konkret einen Befehl zum Anlegen der Spannung an die Spule 104 des Elektromotors 100 zu der Stromversorgung, um die Spannung an die Spule 104 anzulegen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Steuerung 52 einen Geschwindigkeitsbefehl an den Elektromotor 100 senden, um den Läufer 106 mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit zu drehen.
Wenn die Spannung an der Spule 104 angelegt ist und die Spule 104 Wärme erzeugt, wird die Wärme, die an der Spule 104 erzeugt wird, zum Bremsmechanismus 200 geleitet, der direkt unter dem Elektromotor 100 angeordnet ist. Als Resultat wird der Bremsmechanismus 200 erwärmt.
Bei dieser Ausführungsform fungiert die Spule 104 des Elektromotors 100 daher als ein Heizteil, der den Bremsmechanismus 200 erwärmt. Weiter fungiert die Steuerung 52 als eine Heizsteuerung 58 (8), die den Heizvorgang des Heizteils steuert.
Bei Schritt S62 bestimmt die Steuerung 52, ob die Temperatur T des Bremsmechanismus 200 auf eine vorbestimmte erste Temperatur T_a ansteigt. Die Steuerung 52 erlangt konkret Daten der Temperatur T vom Temperaturdetektierteil 54 und bestimmt, ob die erlangte Temperatur T auf die erste Temperatur T_a ansteigt.
Die erste Temperatur T_a wird durch einen Benutzer als eine Temperatur vorbestimmt, bei der sich Haftsubstanzen, die am Bremsmechanismus 200 anhaften, verflüssigen können, und sie wird im Speicher 20 vorab gespeichert.
Wenn die Steuerung 52 bestimmt, dass die Temperatur T auf die erste Temperatur T_a ansteigt (d. h. „JA” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S63 fort. Wenn andererseits die Steuerung 52 bestimmt, dass die Temperatur T nicht die erste Temperatur T_a erreicht (d. h. „NEIN” bestimmt), wiederholt sie Schritt S62.
Bei Schritt S63 stoppt die Steuerung 52 den Heizvorgang. Die Steuerung 52 sendet speziell einen Befehl an die Stromversorgung, um das Anlegen der Spannung an die Spule 104 des Elektromotors 100 zu stoppen.
Bei Schritt S64 bestimmt die Steuerung 52, ob die Temperatur T des Bremsmechanismus 200 auf eine vorbestimmte zweite Temperatur T_b abnimmt. Die Steuerung 52 bestimmt insbesondere, ob die Temperatur T, die vom Temperaturdetektierteil 54 erlangt wurde, auf die zweite Temperatur T_b absinkt.
Die zweite Temperatur T_b wird durch einen Benutzer als eine Temperatur vorbestimmt, bei der die verflüssigten Haftsubstanzen hart werden können, und sie wird im Speicher 20 vorab gespeichert.
Wenn die Steuerung 52 bestimmt, dass die Temperatur T auf die zweite Temperatur T_b absinkt (d. h. „JA” bestimmt), beendet sie Schritt S44 und schreitet zu Schritt S45 fort, der in 10 gezeigt ist. Wenn anderseits die Steuerung 52 bestimmt, dass die Temperatur T nicht auf die zweite Temperatur T_b abnimmt (d. h. „NEIN” bestimmt), wiederholt sie Schritt S64.
Unter weiterer Bezugnahme auf 10 fungiert die Steuerung 52 bei Schritt S45 als Bremssteuerung 24, um den Bremsmechanismus 200 ähnlich wie der vorgenannte Schritt S41 zu betätigen. Zu diesem Zeitpunkt löst die Steuerung 52 die Erregung des Elektromotors 100.
Bei Schritt S46 bestimmt die Steuerung 52, ob die Betätigung des Bremsmechanismus 200 korrekt abgeschlossen ist, ähnlich wie der vorgenannte Schritt S42. Die Steuerung 52 schreitet zu Schritt S47 fort, wenn sie „JA” bestimmt. Andererseits wiederholt die Steuerung 52 den Schritt S46, wenn sie „NEIN” bestimmt.
Bei Schritt S47 misst die Steuerung 52 eine Bremsbetätigungsverzögerung D. Die Steuerung 52 erlangt konkret vom Verschiebungsdetektierteil 56 die Verschiebung der Welle 108 in axialer Richtung, die innerhalb eines Zeitraums ab einem Zeitpunkt, zu dem die Steuerung 52 den Befehl für die Spule 204 zu der Stromversorgung bei Schritt S45 sendet, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Steuerung 52 bei Schritt S46 „JA” bestimmt, erfolgt.
In dieser Hinsicht löst die Steuerung 52 die Erregung des Elektromotors 100 von einem Zeitpunkt, zu dem sie den Befehl für die Spule 204 zu der Stromversorgung bei Schritt S45 sendet (oder wenn eine geringe Zeit von der Übertragung des Befehls vergangen ist), bis zu einem Zeitpunkt, zu dem bei Schritt S46 „JA” bestimmt wird. Dementsprechend entspricht die Verschiebung der Welle 108 in axialer Richtung einer Betätigungsverzögerung, wenn der Bremsmechanismus 200 betätigt wird, nachdem der Bremsmechanismus 200 erwärmt wurde.
Die Steuerung 52 misst als die Betätigungsverzögerung D des Bremsmechanismus 200 (Einheit: [mm]) die erlangte Verschiebung der Welle 108 in axialer Richtung und speichert sie im Speicher 20. Daher fungiert die Steuerung 52 als ein Betätigungsverzögerungsmessteil 60 (8), der die Betätigungsverzögerung D misst.
Bei Schritt S48 vergleicht die Steuerung 52 die Betätigungsverzögerung D mit dem Referenzwert α₅ und berechnet eine Differenz δ_D zwischen der Betätigungsverzögerung D und dem Referenzwert α₅ Die Steuerung 52 liest insbesondere den bei Schritt S43 gemessenen Referenzwert α₅ und die bei Schritt S47 gemessene Betätigungsverzögerung D aus dem Speicher 20 aus und vergleicht sie miteinander, um die Differenz δ_D = d – α₅ (Einheiten: mm) zwischen der Betätigungsverzögerung D und dem Referenzwert α₅ zu berechnen.
Bei dieser Ausführungsform fungiert die Steuerung 52 als ein Vergleichsteil 62 (8), der die Betätigungsverzögerung D mit dem Referenzwert α₅ vergleicht.
Bei Schritt S49 führt die Steuerung 52 ein Analyseschema für die Betätigungsverzögerung D aus. Dieser Schritt S49 wird unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. Zu beachten ist, dass im Ablauf, der in 12 gezeigt ist, Prozessen, die denjenigen in 6 ähnlich sind, die gleiche Bezugsnummer zugewiesen ist und Erläuterungen hierzu weggelassen werden.
Bei Schritt S51 bestimmt die Steuerung 52, ob die Differenz δ_D, die bei Schritt S48 berechnet wird, größer als ein erster Schwellenwert α₆ ist. Der erste Schwellenwert α₆ wird durch einen Benutzer definiert (z. B. 1 mm) und wird im Speicher 20 vorab gespeichert.
Wenn die Steuerung 52 bestimmt, dass die Differenz δ_D größer als der erste Schwellenwert α₆ ist (d. h. „JA” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S52 fort. Wenn anderseits die Steuerung 52 bestimmt, dass die Differenz δ_D kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert α₆ ist (d. h. „NEIN” bestimmt), beendet sie Schritt S49 und beendet dadurch den Ablauf, der in 10 gezeigt ist.
Bei Schritt S52 bestimmt die Steuerung 52, ob die bei Schritt S48 gemessene Differenz δ_D größer als ein zweiter Schwellenwert α₇ ist. Der zweite Schwellenwert α₇ wird von einem Benutzer eingestellt (z. B. 2 mm) und im Speicher 20 vorab gespeichert.
Wenn die Steuerung 52 bestimmt, dass die Differenz δ_D größer als der zweite Schwellenwert α₇ ist (d. h. „JA” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S53 fort. Wenn anderseits die Steuerung 52 bestimmt, dass die Differenz δ_D kleiner oder gleich dem zweiten Schwellenwert α₇ ist (d. h. „NEIN” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S23 fort.
Bei Schritt S53 bestimmt die Steuerung 52, ob die bei Schritt S48 gemessene Differenz δ_D größer als ein dritter Schwellenwert α₈ ist. Der dritte Schwellenwert α₈ wird durch einen Benutzer definiert (z. B. 3 mm) und wird im Speicher 20 vorab gespeichert.
Wenn die Steuerung 52 bestimmt, dass die Differenz δ_D größer als der dritte Schwellenwert α₈ ist (d. h. „JA” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S54 fort. Wenn anderseits die Steuerung 52 bestimmt, dass die Differenz δ_D kleiner oder gleich dem dritten Schwellenwert α₈ ist (d. h. „NEIN” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S26 fort.
Bei Schritt S54 bestimmt die Steuerung 52, ob die bei Schritt S48 gemessene Differenz δ_D größer als ein akzeptabler Wert α₉ ist. Der akzeptable Wert α₉ ist ein Grenzwert der Differenz δ_D, was einen Unfall auslösen kann (z. B. einen Schaden an einem Werkstück oder einer Werkstückaufnahme), wenn die Differenz δ_D den akzeptablen Wert α₉ überschreitet. Der akzeptable Wert α₉ wird durch einen Benutzer definiert (z. B. 10 mm) und wird im Speicher 20 vorab gespeichert.
Wenn die Steuerung 52 bestimmt, dass die Differenz δ_D größer als der akzeptable Wert α₉ ist (d. h. „JA” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S31 fort. Wenn anderseits die Steuerung 52 bestimmt, dass die Differenz δ_D kleiner oder gleich dem akzeptablen Wert α₉ ist (d. h. „NEIN” bestimmt), schreitet sie zu Schritt S29 fort.
Wie vorstehend beschrieben, erwärmt bei dieser Ausführungsform die Steuerung 52 den Bremsmechanismus 200, verringert dann die Temperatur des Bremsmechanismus 200 und misst dann die Betätigungsverzögerung D des Bremsmechanismus 200. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, effektiv und vorab einen Fehler bei der Betätigung des Bremsmechanismus 200 zu detektieren, der durch Haftsubstanzen bewirkt wird, welche die Eigenschaft aufweisen, dass sie sich verflüssigen, wenn sie erwärmt werden, und hart werden, wenn sie auf eine normale Temperatur abgekühlt werden.
Weiterhin misst bei dieser Ausführungsform die Steuerung 52 weiter die Verschiebung der Welle 108 in axialer Richtung über den Verschiebungsdetektierteil 56 und analysiert die Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus 200, indem sie von der Verschiebung als der Betätigungsverzögerung Gebrauch macht.
Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, einen Benutzer über die Möglichkeit zu informieren, dass ein Fehler in der Betätigung des Bremsmechanismus 200 aufgrund des Anhaftens von Haftsubstanzen einen Unfall durch Herunterfallens der Welle 108 auslösen kann, wenn die Welle 108 als eine Gravitationsachse verwendet wird.
Weiter verwendet bei dieser Ausführungsform die Steuerung 52 die Betätigungsverzögerung, die vor dem Erwärmen des Bremsmechanismus 200 gemessen wurde, als den Referenzwert α₅, um zu bestimmen, ob die Betätigungsverzögerung, die nach dem Erwärmen des Bremsmechanismus 200 gemessen wird, korrekt ist. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, effektiv einen Fehler bei der Betätigung des Bremsmechanismus 200 zu detektieren, der durch Haftsubstanzen bewirkt wird, welche die Eigenschaft aufweisen, dass sie sich verflüssigen, wenn sie erwärmt werden, und hart werden, wenn sie auf eine normale Temperatur abgekühlt werden.
Weiter vergleicht bei dieser Ausführungsform die Steuerung 52 die gemessene Betätigungsverzögerung D mit dem Referenzwert α₅, um die Differenz δ_D zu berechnen und abhängig von der Größe der Differenz δ_D unterschiedliche Alarme an einen Benutzer zu senden (Schritte S24, S27 und S30).
Gemäß dieser Konfiguration kann ein Benutzer automatisch und intuitiv einen Risikograd erkennen, bei dem die Betätigungsverzögerung D aufgrund der Haftsubstanzen einen Unfall auslösen kann (z. B. einen Schaden an einem Werkstück oder einer Werkstückaufnahme).
Weiter wird bei dieser Ausführungsform die Spule 104 des Elektromotors 100 als ein Heizteil verwendet, der den Bremsmechanismus 200 erwärmt. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die Anzahl an Komponenten der Vorrichtung 50 zu reduzieren.
Zu beachten ist, dass die Komponenten der Vorrichtung 10, die in 1 gezeigt sind, und die Komponenten der Vorrichtung 50, die in 8 gezeigt sind, untereinander ausgetauscht oder kombiniert werden können.
Beispielsweise kann der Temperaturdetektierteil 54 in der Vorrichtung 10 vorgesehen werden. In diesem Fall kann die Steuerung 12 Schritt S44 ausführen, anstelle des Schritts S1, der in 5 gezeigt ist. Weiter kann der Heizteil 14 der Vorrichtung 10 weggelassen werden und der Heizteil in der Vorrichtung 10 kann durch die Spule 104 des Elektromotors 100 gebildet werden.
Weiter kann der Verschiebungsdetektierteil 56 in der Vorrichtung 10 vorgesehen werden und bei Schritt S5 in 4 kann die Steuerung 12 als die Betätigungsverzögerung D die Verschiebung der Welle 108 in axialer Richtung messen, die durch den Verschiebungsdetektierteil 56 erfasst wird, ähnlich wie der vorgenannte Schritt S47. In diesem Fall werden die Referenzwerte α₁, α₂ und α₃ und der akzeptable Wert α₄, die bei den Schritten S21, S22, S25 und S28 in 6 verwendet werden, für die Verschiebung der Welle 108 in axialer Richtung eingestellt.
Weiter kann der Heizteil 14 in der Vorrichtung 50 vorgesehen werden. Weiter ist bei den vorgenannten Ausführungsformen der Heizteil 14 am Bremskern 202 vorgesehen. Der Heizteil 14 kann jedoch an jeder Position vorgesehen werden, an welcher der Heizteil 14 den Bremsmechanismus 200 erwärmen kann.
Weiter kann der Zeitgeber 16 in der Vorrichtung 50 anstelle des Temperaturdetektierteils 54 vorgesehen werden und die Steuerung 52 kann den Schritt S1, der in 5 gezeigt ist, anstelle von Schritt S44, der in 11 gezeigt ist, ausführen. Die Steuerung 52 kann zudem die Schritte S8 und S9, die in 4 gezeigt sind, ausführen, wenn sie bei Schritt S42 oder S46, die in 10 gezeigt sind, „NEIN” bestimmt.
Weiter kann bei den Schritten S43 und S47 in 10 die Steuerung 52 durch ein Verfahren, das dem von Schritt S5 ähnlich ist, die verstrichene Zeit t₃', die durch den Zeitgeber 16 gemessen wird, als den Referenzwert α₅ messen und die Betätigungsverzögerung D. In diesem Fall werden die Schwellenwerte α₆, α₇ und α₈ und der akzeptable Wert α₉, die bei Schritt S51, S52, S53 und S54 in 12 verwendet werden, als eine vorbestimmte Zeit eingestellt.
Weiter erzeugt bei dem vorgenannten Schritt S6 die Steuerung 12 ein Bild der grafischen Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Gesamtbetriebszeit „t” des Elektromotors 100 und der Betätigungsverzögerung D darstellt. Die Steuerung 12 kann jedoch ein Bild der grafischen Darstellung erzeugen, die eine Beziehung zwischen der Betätigungsverzögerung D und dem gesamten Verschiebungsweg eines Objekts (z. B. einem Tisch eines Bearbeitungszentrums), das durch den Elektromotor 100 bewegt wird, oder der Gesamtzahl der Drehbewegungen des Elektromotors 100 darstellt.
Weiter kann ein Lautsprecher anstelle von (oder zusätzlich zu) dem Display 18 vorgesehen werden und die Steuerung 12 oder 52 kann ein Alarmsignal in der Form von Audiodaten erzeugen und kann dies durch den Lautsprecher ausgeben.
Weiter kann der Temperaturdetektierteil 54 nicht nur an dem Bremskern 202, sondern auch jeder Position vorgesehen werden, an welcher der Temperaturdetektierteil 54 die Temperatur des Bremsmechanismus 200 messen kann.
Obwohl die Erfindung durch verschiedene Ausführungsformen vorstehend beschrieben wurde, begrenzen die Ausführungsformen die Erfindungen nach den Ansprüchen nicht. Weiter kann eine Konfiguration, die durch Kombinieren der in den Ausführungsformen der Erfindung beschriebenen Merkmale erlangt wird, im technischen Umfang der Erfindung enthalten sein. Alle Kombinationen dieser Merkmale sind jedoch nicht zwangsläufig wesentlich als Mittel zur Lösung der Erfindung. Des Weiteren ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen oder Verbesserungen bei den Ausführungsformen angewandt werden können.
Bezüglich der Reihenfolge von Betriebsvorgängen wie Aktionen, Sequenzen, Schritten, Prozessen und Stufen in den Vorrichtungen, Systemen, Programmen und Verfahren, die in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegeben sind, sollte beachtet werden, dass die Begriffe „vorher”, „vor” usw. nicht explizit beschrieben sind und jede Reihenfolge realisiert werden kann es sei denn, dass die Ausgabe von einer vorhergehenden Aktion in der anschließenden Aktion verwendet wird. Bezüglich des Prozessablaufs in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen ist die Aufrechterhaltung der Reihenfolge nicht zwangsläufig wesentlich, um die Erfindungen umzusetzen, selbst wenn die Reihenfolge von Betriebsvorgängen der Einfachheit halber unter Verwendung der Begriffe „zuerst”, „als Nächstes”, „anschließend”, „dann” usw. beschrieben ist.
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

JP 2005-042833 [0002]
JP 2014-152852 [0002]

Claims

Vorrichtung (10) zum Überprüfen eines Bremsmechanismus (200), der eine Welle (108) eines Elektromotors (100) hält, umfassend: einen Heizteil (14), welcher den Bremsmechanismus erwärmt; eine Heizsteuerung (22), welche einen Heizvorgang des Heizteils steuert; eine Bremssteuerung (24), die den Bremsmechanismus betätigt, wenn die Heizsteuerung den Heizvorgang stoppt und die Temperatur des Bremsmechanismus abnimmt; einen Betätigungsverzögerungsmessteil (26), der eine Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus misst, wenn die Bremssteuerung den Bremsmechanismus betätigt; und einen Vergleichsteil (28), der die Betätigungsverzögerung, die durch den Betätigungsverzögerungsmessteil gemessen wird, mit einem Referenzwert der Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus vergleicht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bremssteuerung weiter den Bremsmechanismus vor dem Heizvorgang betätigt, wobei der Betätigungsverzögerungsmessteil eine Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus als den Referenzwert misst, wenn die Bremssteuerung den Bremsmechanismus vor dem Heizvorgang betätigt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Referenzwert zuvor in einem Speicher (20) gespeichert wird.
Vorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Heizteil eine Spule (104) umfasst, die um einen Ständer (102) des Elektromotors (100) gewickelt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Betätigungsverzögerungsmessteil die verstrichene Zeit ab einem Zeitpunkt, zu dem die Bremssteuerung einen Befehl zum Betätigen des Bremsmechanismus sendet, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Bremsmechanismus die Welle hält, als die Betätigungsverzögerung misst.
Vorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zuvor eine Last auf die Welle in einer Gravitationsrichtung aufgebracht wird, wobei der Betätigungsverzögerungsmessteil (60) eine Verschiebung der Welle in der Gravitationsrichtung als die Betätigungsverzögerung misst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter umfassend einen Alarmerzeugungsteil (32), der ein Alarmsignal erzeugt, wenn der Vergleichsteil die Betätigungsverzögerung, die durch den Betätigungsverzögerungsmessteil gemessen wird, mit dem Referenzwert vergleicht und detektiert, dass die Betätigungsverzögerung den Referenzwert überschreitet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter umfassend: einen Bilderzeugungsteil (30), der Bilddaten erzeugt, welche die durch den Messteil gemessene Betätigungsverzögerung darstellen; und ein Display (18), welches die durch den Bilderzeugungsteil erzeugten Bilddaten anzeigt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiter umfassend eine Erregungssteuerung (34), die Spannung an eine Spule (104) anlegt, die um einen Ständer (102) des Elektromotors gewickelt ist, um den Elektromotor zu erregen, wenn die durch den Messteil gemessene Betätigungsverzögerung einen vorbestimmten akzeptablen Wert überschreitet.
Vorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiter umfassend einen Temperaturdetektierteil (54), der die Temperatur des Bremsmechanismus detektiert, wobei die Heizsteuerung (58) den Heizteil steuert, um den Heizvorgang auszuführen, bis die durch den Temperaturdetektierteil detektierte Temperatur auf eine vorbestimmte erste Temperatur ansteigt, wobei die Bremssteuerung (24) den Bremsmechanismus betätigt, wenn die Heizsteuerung den Heizvorgang stoppt und die durch den Temperaturdetektierteil detektierte Temperatur von der ersten Temperatur auf eine vorbestimmte zweite Temperatur absinkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Heizsteuerung den Bremsmechanismus für einen vorbestimmten Zeitraum erwärmt, wobei die Bremssteuerung den Bremsmechanismus betätigt, wenn eine vorbestimmte Zeit von dem Zeitpunkt, an dem die Heizsteuerung den Heizvorgang stoppt, abgelaufen ist.
Verfahren zum Überprüfen eines Bremsmechanismus (200), der eine Welle (108) eines Elektromotors (100) hält, umfassend: Erwärmen des Bremsmechanismus; Stoppen der Erwärmung des Bremsmechanismus, so dass die Temperatur des Bremsmechanismus abnimmt; Betätigen des Bremsmechanismus, wenn die Temperatur des Bremsmechanismus abnimmt; Messen einer Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus beim Betätigen des Bremsmechanismus; und Vergleichen der gemessenen Betätigungsverzögerung mit einem Referenzwert der Betätigungsverzögerung des Bremsmechanismus.