DE102017000301B4

DE102017000301B4 - Kühlvorrichtung für eine maschine

Info

Publication number: DE102017000301B4
Application number: DE102017000301.7A
Authority: DE
Inventors: Masanori Itou
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2017-01-11
Publication date: 2020-10-22
Anticipated expiration: 2037-01-12
Also published as: US20170205839A1; JP2017124473A; JP6490015B2; DE102017000301A1; CN106970591A; US10663990B2; CN106970591B

Abstract

Kühlvorrichtung (12), umfassend wenigstens einen Kühler (16) zum Kühlen in einem Schaltschrank einer Maschine (1), die eine Maschinensteuerung (10) zum Steuern einer Antriebseinheit auf der Basis eines in einer Anwendung (20) enthaltenen Befehls umfasst, wobei die Kühlvorrichtung (12) Folgendes umfasst:einen Prefetcher (13) zum Vorladen des in der Anwendung (20) enthaltenen Befehls;eine Wärmewertvorhersage (14) zum Vorhersagen eines im Schaltschrank erzeugten Wärmewerts auf der Basis des vom Prefetcher (13) vorgeladenen Befehls; undeine Kühlsteuerung (15) zum Steuern eines Betriebs des wenigstens einen Kühlers (16) in Synchronisierung mit einem gesteuerten Betrieb, der von der Maschinensteuerung (10) auf Grundlage des Befehls auf der Basis des von der Wärmewertvorhersage (14) vorhergesagten Wärmewerts im Schaltschrank ausgeführt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für eine Maschine und insbesondere eine Maschinenkühlvorrichtung, die einen Schaltschrank in Antwort auf Befehle zum Steuern der Maschine kühlt.
Beschreibung des Stands der Technik
Die in einem Schaltschrank einer Maschine angeordneten elektronischen Geräte erzeugen im Betrieb Wärme, die zu einem Anstieg der Temperatur im Schaltschrank führt. Da jedes elektronische Gerät eine obere Betriebstemperaturgrenze für einen stabilen Betrieb des Geräts aufweist, muss der Schaltschrank mit einem Kühlmechanismus ausgestattet sein, um zu vermeiden, dass die Temperatur im Schrank die Betriebstemperaturgrenze überschreitet.
Gemäß Lösungen nach dem Stand der Technik ist ein Mittel zum Kühlen in einem Schaltschrank typischerweise dazu ausgebildet, die Temperatur im Schaltschrank zu messen und einen Kühler auszulösen, wenn die Temperatur eine vorgegebene Schwelle überschreitet. Aufgrund eines Temperaturunterschieds zwischen einem betreffenden Wärme erzeugenden Element und einer Messstelle besteht aber die Möglichkeit, dass der Kühler nicht in Betrieb ist, wenn ein Kühlen tatsächlich erforderlich ist. JP 2003 - 245 842 A offenbart ein Kühlmittel, das wie in 7 dazu ausgebildet ist, Wärme, die in einem Schaltschrank erzeugt werden könnte, auf der Basis von Steuerzuständen einer Maschine vorherzusagen, um somit einen Kühler auszulösen.
Die in JP 2003 - 245 842 A offenbarte Lösung ermittelt aber die Notwendigkeit des Kühlens auf der Basis eines betreffenden Betriebszustands der Maschine während eines vorgegebenen Zeitraums, was zu dem Problem führt, dass die Temperatur im Schaltschrank bereits angestiegen sein könnte, wenn das Kühlen durchgeführt wird.
DE 10 2014 222 856 A1 offenbart ein Kühlverfahren für die Kühlung eines supraleitenden Magneten, wobei auf der Basis von folgenden Arbeitsschritten eine notwendige Kühlleistung vorausberechnet wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen einer Kühlvorrichtung für eine Maschine, die vorab vorhersagt, welche Temperatur in einem Schaltschrank herrscht, um den Betrieb eines Kühlers zu steuern.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Kühlvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Eine Kühlvorrichtung lädt einen in einer Anwendung enthaltenen Befehl vor und sagt auf der Basis des vorgeladenen Befehls einen Wärmewert vorher, der in einem Schaltschrank einer Maschine erzeugt werden kann. Die Kühlvorrichtung steuert anschließend einen Betriebszustand des Kühlers auf der Basis des vorhergesagten Wärmewerts im Schaltschrank.
Die Vorhersage zu Wärmewerten beruht auf dem Verwenden von vorgeladenen Befehlen von Anwendungen zum Berechnen der Zahl der in Betrieb zu nehmenden Motoren und von Werten von durch Verstärker fließendem Strom. Wenn beispielsweise die Achsen X, Y und Z verschoben werden, sind Lasten wie die Gewichte von Komponenten wie Werkstücktische, mit denen die Maschine ausgestattet ist, und zu bearbeitende Werkstücke bereits bekannt, so dass die Stromwerte der Verstärker dargestellt werden können, wodurch die Wärmewerte vorhergesagt werden können. Da ferner eine während der Bearbeitung ausgeübte Last unter den Bearbeitungsbedingungen stark variabel ist, kann es vorteilhaft sein, die Stromwerte von Verstärkern auf der Basis einer tatsächlichen Last zu berechnen oder alternativ solche Stromwerte direkt zu messen, um die Last mit einer Bearbeitungsanwendung zu verknüpfen, um diese den nächsten und darauf folgenden Wärmewertvorhersagen rückzumelden.
Gemäß einem Aspekt umfasst die Kühlvorrichtung umfassend wenigstens eine Kühlerkühlung in einem Schaltschrank der Maschine umfassend eine Maschinensteuerung zum Steuern einer Antriebseinheit auf der Basis eines in einer Anwendung enthaltenen Befehls einen Prefetcher, der den in der Anwendung enthaltenen Befehl vorlädt, eine Wärmewertvorhersage, die einen im Schaltschrank erzeugten Wärmewert auf der Basis des vom Prefetcher vorgeladenen Befehls vorhersagt, und eine Kühlsteuerung zum Steuern eines Betriebs des wenigstens einen Kühlers auf der Basis des von der Wärmewertvorhersage vorhergesagten Wärmewerts im Schaltschrank.
Gemäß einem Aspekt steuert die Kühlvorrichtung die Kühlsteuerung den Betrieb des Kühlers im Takt mit einem auf der Basis des Befehls von der Maschinensteuerung durchgeführten gesteuerten Vorgang.
Gemäß einem Aspekt umfasst die Kühlvorrichtung ferner eine Rückmeldungsdaten-Sammler, der Rückmeldungsdaten, die auf einen aktuellen Betriebszustand der Maschine hinweisen, erfasst, wobei die Wärmewertvorhersage den durch den Prefetcher vorgeladenen Befehl sowie die vom Rückmeldungsdaten-Sammler erfassten Rückmeldungsdaten zum Vorhersagen eines im Schaltschrank erzeugten Wärmewerts verwendet.
Gemäß einem Aspekt umfasst die Kühlvorrichtung, in dem mehrere Kühler angeordnet sind, ferner einen Kühlstellen-Kennfeld-Speicher zum Speichern von Daten zum Verknüpfen einer Vielzahl von Wärmequellen im Schaltschrank mit den Kühlern, wobei die Wärmewertvorhersage eine Wärmequelle, die Wärme im Schrank erzeugen würde, auf der Basis des vom Prefetcher vorgeladenen Befehls vorhersagt, und einen Wärmewert, der von der Wärmequelle erzeugt würde, vorhersagt, und die Kühlsteuerung bezieht sich auf den Kühlstellen-Kennfeld-Speicher auf der Basis der von der Wärmewertvorhersage vorhergesagten Wärmequelle zum Ermitteln der in Betrieb zu nehmenden Kühler, und steuert anschließend den Betrieb des ermittelten Kühlers auf der Basis des von der Wärmewertvorhersage vorhergesagten, im Schaltschrank erzeugten Wärmewerts.
Gemäß einer Weiterbildung sind, da die Notwendigkeit des Kühlens auf der Basis von in der Maschinensteuerung zu verwendenden Anwendungen ermittelt wird, somit keine Temperatursensoren erforderlich, und ferner kann die Kühlung beginnen, bevor die Temperatur im Schaltschrank tatsächlich ansteigt, wodurch die Lebensdauer von elektronischen Bauteilen verlängert werden kann. Ferner kann, da üblicherweise mehrere Befehle von Bearbeitungsanwendungen vorgeladen werden, die Steuerung erfolgen, ohne von einer vorübergehend größer werdenden Last beeinflusst zu werden. Zusätzlich kann das Kühlen lokal um Wärme erzeugende Stellen herum erfolgen, wodurch ein effizienteres Kühlen durchgeführt werden kann.
Figurenliste
Die vorhergehenden und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen hervor.

1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Darstellung einer Kühlvorrichtung 12 für eine Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines illustrativen Ablaufs eines Betriebs der Maschinenkühlvorrichtung 12 von 1.
3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Darstellung einer Kühlvorrichtung 12 für eine Maschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines illustrativen Ablaufs eines Betriebs der Maschinenkühlvorrichtung 12 von 3.
5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Darstellung einer Kühlvorrichtung 12 für eine Maschine gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines illustrativen Ablaufs eines Betriebs der Maschinenkühlvorrichtung 12 von 5.
7 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines Betriebs eines Kühlmittels nach dem Stand der Technik.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend sind einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Darstellung einer Kühlvorrichtung 12 für eine Maschine 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der illustrativen Ausführungsform umfasst eine Maschine 1 eine Maschinensteuerung 10, die jede Antriebseinheit der Maschine 1 als Reaktion auf von in einem Anwendungsspeicher (nicht dargestellt) gespeicherten Anwendungen 20 ausgelesenen Befehlen sowie eine Vielfalt von mit dem Betrieb der Maschine 1 verknüpften Parametern wie Verarbeitungs- oder Bearbeitungsbedingungen, Auslastung, Werkzeuglast u. Ä., die vorab in einem Parameterspeicher 11 durch den Bediener o. Ä. gespeichert werden, steuert. Eine Kühlvorrichtung 12 ist zum Kühlen eines Schaltschranks (nicht dargestellt) ausgebildet, um den übermäßigen Anstieg der Innentemperatur aufgrund von in Verstärkern o. Ä. bei Steuerung durch die Anwendungen 20 erzeugter Wärme zu verhindern.
Die Kühlvorrichtung 12 umfasst einen Prefetcher 13, eine Wärmewertvorhersage 14, eine Kühlsteuerung 15 und einen Kühler 16.
Der Prefetcher 13 lädt einen Befehl von den im Anwendungsspeicher (nicht dargestellt) gespeicherten Anwendungen 20 vor, um diesen darin zu puffern, während der somit vorgeladene Befehl an die Wärmewertvorhersage 14 ausgegeben wird. Der Prefetcher 13 gibt ebenfalls den gepufferten Befehl an die Maschinensteuerung 10 auf Anforderung von der Maschinensteuerung 10 aus. Der Prefetcher 13 kann ausgebildet sein, wenigstens einen Befehl nach einem letzten Befehl, den die Maschinensteuerung 10 aktuell ausführt, vorzuladen. In diesem Fall lädt der Prefetcher 13 einen Befehl von den Anwendungen 20 zum Puffern des geladenen Befehls darin, während dieser Befehl an die Wärmewertvorhersage 14 ausgegeben wird. Zusätzlich gibt, wenn die Maschinensteuerung 10 die Steuerung auf der Basis des aktuell ausgeführten letzten Befehls abgeschlossen hat und anschließend den Prefetcher 13 für den nächsten Befehl abruft, der Prefetcher 13 wiederum den aktuell darin gepufferten Befehl an die Maschinensteuerung 10 aus und lädt anschließend einen Befehl in Folge auf den gepufferten von den Anwendungen 20 vor. Der Prefetcher 13 kann ausgebildet sein, mehrere Befehle in Folge auf den aktuell von der Maschinensteuerung 10 ausgeführten vorzuladen und zu puffern, und gibt die vorgeladenen Befehle an die Wärmewertvorhersage 14 aus.
Die Wärmewertvorhersage 14 spezifiziert auf der Basis des vom Prefetcher 13 empfangenen vorgeladenen Befehls den folgenden Betrieb der Einheiten der Maschine 1 unter der Steuerung der Maschinensteuerung 10 und sagt einen andernfalls im Schaltschrank der Maschine 1 auf der Basis des spezifizierten Betriebs erzeugten Wärmewert vorher. Die Wärmewertvorhersage 14 kann verschiedene Verfahren zum Vorhersagen von Wärmewerten verwenden. Beispielsweise kann die Wärmewertvorhersage gemäß den folgenden Schritten ausgeführt sein.
Schritt 1 (Vorbereitung): Ein Versuch o. Ä. wird vorab durchgeführt, um eine Datenumwandlungstabelle zum Definieren der Beziehung zwischen den Betrieben der Maschine 1, beispielsweise eine axiale Bewegung, und Betriebsparametern wie Bewegungsgeschwindigkeiten oder Gewichte eines Werkstücks und für die Bewegung erforderliche Motorleistungen zu definieren, und anschließend wird die somit erzeugte Tabelle in einem Speicher (nicht dargestellt) o. Ä. gespeichert. In der Datenumwandlungstabelle können kontinuierliche Werte wie die Bewegungsgeschwindigkeiten und die Gewichte mit vorgegebenen Wertinkrementen, beispielsweise 100 mm/min für die Bewegungsgeschwindigkeit oder 100 kg für das Gewicht eines Werkstücks, in Bezug auf einen darstellenden Wert abgeleitet werden.
Schritt 2 (Vorbereitung): Da die Motorleistung im Allgemeinen proportional zu einem Strom ist, werden mehrere Muster von Antriebsversuchen vorab durchgeführt, um eine Umwandlungsformel zum Definieren der Beziehung der Motorleistungen mit den Stromwerten eines Antriebsverstärkers zu bilden und die Formel im Speicher (nicht dargestellt) zu speichern. Die nachfolgend dargestellte Formel 1 ist ein Modell der Umwandlungsformel. In Formel 1 sind Kund a Koeffizienten, die auf der Basis der Merkmale des Motors ermittelt werden. Alternativ kann eine Umwandlungsdatentabelle statt der Umwandlungsformel durch Messen vieler Motorleistungen in Bezug auf die Stromwerte des Verstärkers erzeugt werden, um die Motorleistungen in die Stromwerte des Verstärkers mit der Umwandlungsdatentabelle umzuwandeln. $M o t o r l e i s t u n g = K \times S t r o m w e r t d e s V e r s t \ddot{a} r k e r s + a$
Schritt 3: Wenn die Maschine 1 aktuell im Betrieb ist, werden Werte, beispielsweise ein Wert der Bewegungsgeschwindigkeit und ein Gewicht des Werkstücks, jeweils von einem vorgeladenen Befehl und Parametern in Bezug auf den Maschinenbetrieb abgeleitet und im Parameterspeicher 11 gespeichert sowie eine Motorleistung auf der Basis der abgeleiteten Werte mit der in Schritt 1 erzeugten Umwandlungsdatentabelle berechnet.
Schritt 4: Auf der Basis der in Schritt 3 berechneten Motorleistung wird ein Stromwert des Verstärkers mit der in Schritt 2 gebildeten Umwandlungsformel berechnet.
Schritt 5: Auf der Basis des somit in Schritt 4 erhaltenen Stromwerts wird ein erzeugter Wärmewert vorhersagend berechnet. Hersteller von Verstärkern informieren über potentiell erzeugte Wärmewerte in den technischen Daten von Verstärkern o. Ä. Beispielsweise teilt die Fanuc Corporation die folgenden Umwandlungsformeln für erzeugte Wärmewerte in Bezug auf Stromwerte von Verstärkern von Fanuc mit: Formel 2 zum Ermitteln eines Wärmewerts einer normalen Stromversorgung aiPS, Formel 3 zum Ermitteln eines Wärmewerts eines Servoverstärkers aiSV und Formel 4 zum Ermitteln eines Wärmewerts eines Spindelverstärkers aiSP. $G e s a m t w \ddot{a} r m e w e r t = a + K a \times b$
Dabei gilt:

a: Wärmewert (W) je nach Modell von aiPS;
Ka: Koeffizient (W/Arms) je nach aiPS; und
b: Dauernennleistung (kW).

\begin{array}{l} G e s a m t w \ddot{a} r m e w e r t = a + K a 1 \times b 1 + K a 2 \times b 2 \\ + K a 3 \times b 3 \end{array}

Dabei gilt:

a: Wärmewert (W) je nach Modell von aiSV;
- Ka1, Ka2, Ka3: Koeffizient von entsprechenden Achsen (W/Arms) je nach aiPS; und
- b1, b2, b3: durch Servomotoren von entsprechenden Achsen fließender Strom (Arms).

G e s a m t w \ddot{a} r m e w e r t = a + K a \times b

Dabei gilt:

a: Wärmewert (W) je nach Modell von aiSP;
Ka: Koeffizient (W/Arms) je nach aiSP; und
b: durch Spindelmotor fließender Strom (kW).

Die Kühlsteuerung 15 ermittelt die Notwendigkeit des Kühlens auf der Basis eines von der Wärmewertvorhersage 14 vorhergesagten Wärmewerts zum Steuern des Kühlers 16 wie einer Windkühleinheit, beispielsweise eines Gebläses, oder Wasserkühleinheit, um diese einzuschalten, oder zum Fortfahren des Einschaltens oder Ausschalten dieser, wenn sie bereits in Betrieb ist. Die Kühlsteuerung 15 kann ausgebildet sein, wenn ein von der Wärmewertvorhersage 14 vorhergesagter Wärmewert eine vorgegebene Schwelle überschreitet, den Kühler 16 als Reaktion auf das Starten der Steuerung durch die Maschinensteuerung 10, wodurch die Wärme entsprechend dem vorhergesagten Wärmewert erzeugt wird, in Betrieb zu nehmen und den Kühler 16 als Reaktion auf das Stoppen der zuvor genannten Steuerung durch die Steuerung 10 abzuschalten. Die Kühlsteuerung 15 kann ebenfalls ausgebildet sein, wenn der von der Wärmewertvorhersage 14 vorhergesagte Wärmewert eine vorgegebene Schwelle überschreitet, den Kühler 16 eine vorgegebene Zeit vor dem Starten der Steuerung durch die Maschinensteuerung 10, wodurch die Wärme entsprechend dem vorhergesagten Wärmewert erzeugt wird, in Betrieb zu nehmen und den Kühler 16 abzuschalten, wenn eine vorgegebene Zeit nach Beenden dieser Steuerung verstrichen ist. Auf diese Weise kann die Kühlsteuerung 15 den Betrieb des Kühlers 16 im Takt mit der von der Maschinensteuerung 10 ausgeführten Steuerung steuern. Wenn der Kühler 16 zum Regeln eines Kühlgrads ausgebildet ist, kann ferner der Zeitablauf der zuvor genannten Schwelle für den Wärmewert in mehrere Stufen unterteilt werden, um den vom Kühler 16 durchgeführten Kühlgrad entsprechend der Beziehung eines von der Wärmewertvorhersage 14 vorhergesagten Wärmewerts mit den mehreren Schwellen auszuwählen.
2 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines illustrativen Ablaufs eines Betriebs der Maschinenkühlvorrichtung 12 von 1.

Schritt SA01: Der Prefetcher 13 lädt einen Befehl von den Anwendungen 20 vor und gibt den vorgeladenen Befehl an die Wärmewertvorhersage 14 aus.
Schritt SA02: Die Wärmewertvorhersage 14 verwendet den vom Prefetcher 13 erhaltenen vorgeladenen Befehl sowie die im Parameterspeicher 11 gespeicherten Parameter in Bezug auf den Betrieb der Maschine 1, um einen Wärmewert vorherzusagen, der andernfalls im Schaltschrank der Maschine 1 erzeugt werden würde, und gibt anschließend den vorhergesagten Wärmewert an die Kühlsteuerung 15 aus.
Schritt SA03: Die Kühlsteuerung 15 ermittelt auf der Basis des von der Wärmewertvorhersage 14 erhaltenen Wärmewerts, ob das Kühlen erforderlich ist oder nicht. Dementsprechend fährt der Betriebsprozess mit Schritt SA04 fort, wenn das Kühlen erforderlich ist, oder mit Schritt SA05, wenn das Kühlen nicht erforderlich ist.
Schritt SA04: Bei Beginn des gesteuerten Betriebs der Maschine 1 auf der Basis des in Schritt SA01 vorgeladenen Befehls beginnt die Kühlsteuerung 15 mit dem Einschalten des Kühlers 16 auf synchrone Weise oder fährt mit dem Einschalten fort, wenn er bereits in Betrieb ist; anschließend kehrt der Prozess zu Schritt SA01 zurück.
Schritt SA05: Bei Beenden des gesteuerten Betriebs der Maschine 1 auf der Basis des in Schritt SA01 vorgeladenen Befehls beendet die Kühlsteuerung 15 den Betrieb des Kühlers 16 auf synchrone Weise und der Prozess kehrt zu Schritt SA01 zurück.

Zweite Ausführungsform
3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Darstellung einer Kühlvorrichtung 12 für eine Maschine 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Kühlvorrichtung 12 für eine Maschine 1 in der illustrativen Ausführungsform kann der gleiche sein wie der der ersten Ausführungsform, wobei jedoch ein von der Wärmewertvorhersage 14 vorhergesagter Wärmewert auf der Basis der von jedem in der Maschine 1 enthaltenen Teil erfassten Rückmeldung kompensiert wird. Die Kühlvorrichtung 12 für die Maschine 1 in dieser Ausführungsform umfasst einen Rückmeldungsdaten-Sammler 17 zusätzlich zu den in der Maschinenkühlvorrichtung 12 gemäß der ersten Ausführungsform enthaltenen Komponenten.
Der Rückmeldungsdaten-Sammler 17 erfasst Rückmeldungsdaten zum Darstellen eines Betriebszustands von jedem Teil der Maschine 1 und gibt die erfassten Rückmeldungsdaten an die Wärmewertvorhersage 14 aus. Der Rückmeldungsdaten-Sammler 17 kann als Rückmeldungsdaten beispielsweise eine auf die Motoren einwirkende Last erfassen. Ferner kann der Rückmeldungsdaten-Sammler 17 als Rückmeldungsdaten an den Verstärkern gemessene Stromwerte, das Gewicht eines betreffenden Werkstücks u. Ä. erfassen.
Die Wärmewertvorhersage 14 der illustrativen Ausführungsform verwendet für die Wärmewertvorhersage die vom Rückmeldungsdaten-Sammler 17 erfassten Rückmeldungsdaten beim Erstellen einer Vorhersage zu einem Wärmewert. Wenn die Rückmeldungsdaten beispielsweise einen Lastwert eines Motors umfassen, kann dieser Lastwert statt einer im zuvor beschriebenen Prozess 3 berechneten Motorleistung verwendet werden. Wenn die Rückmeldungsdaten einen Stromwert eines Verstärkers umfassen, kann dieser Stromwert statt eines im zuvor beschriebenen Prozess 4 berechneten Stromwerts des Verstärkers verwendet werden. Wenn die Rückmeldungsdaten ferner das Gewicht eines betreffenden Werkstücks umfassen, kann dieses Gewicht des Werkstücks zum Berechnen einer Motorleistung im zuvor genannten Prozess 3 verwendet werden.
Die Wärmewertvorhersage 14 kann ebenfalls zum Vorhersagen des Wärmewerts beim Erfassen der Rückmeldungsdaten verwendet werden. Die erfassten Rückmeldungsdaten können ebenfalls mit gespeicherten Befehlen in den Anwendungen 20 verknüpft werden, um die verknüpften und gespeicherten Rückmeldungsdaten in einem von den Anwendungen 20 durchgeführten folgenden Betrieb wiederzuverwenden.
4 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines illustrativen Ablaufs eines Betriebs der Maschinenkühlvorrichtung 12 von 3.

Schritt SB01: Der Prefetcher 13 lädt einen Befehl von den Anwendungen 20 vor und gibt den vorgeladenen Befehl an die Wärmewertvorhersage 14 aus.
Schritt SB02: Die Wärmewertvorhersage 14 verwendet den vom Prefetcher 13 vorgeladenen Befehl und die im Parameterspeicher 11 gespeicherten Parameter in Bezug auf den Betrieb der Maschine 1, um einen Wärmewert vorherzusagen, der andernfalls im Schaltschrank der Maschine 1 erzeugt werden würde, und gibt anschließend den vorhergesagten Wärmewert an die Kühlsteuerung 15 aus. Wenn vom Rückmeldungsdaten-Sammler 17 empfangene Rückmeldungsdaten vorhanden sind oder mit diesem vorgeladenen Befehl verknüpfte gespeicherte Rückmeldungsdaten vorhanden sind, werden die Rückmeldungsdaten für die Wärmewertvorhersage verwendet.
Schritt SB03: Die Kühlsteuerung 15 ermittelt auf der Basis des von der Wärmewertvorhersage 14 erhaltenen Wärmewerts, ob das Kühlen erforderlich ist oder nicht. Wenn das Kühlen erforderlich ist, fährt der Prozess mit Schritt SB04 fort, während der Prozess mit Schritt SB07 fortfährt, wenn das Kühlen nicht erforderlich ist.
Schritt SB04: Bei Beginn des gesteuerten Betriebs der Maschine 1, der auf der Basis des in Schritt SB01 vorgeladenen Befehls durchgeführt wird, beginnt die Kühlsteuerung 15 das Einschalten des Kühlers 16 auf synchrone Weise oder setzt den Betrieb fort, wenn der Kühler 16 bereits in Betrieb ist.
Schritt SB05: Der Rückmeldungsdaten-Sammler 17 erfasst einen Lastwert des Motors während der Bearbeitung als Rückmeldungsdaten.
Schritt SB06: Die in Schritt SB05 erfassten Rückmeldungsdaten werden mit in Schritt SB01 vorgeladenen Befehl verknüpft und gespeichert.
Schritt SB07: Bei Beenden des gesteuerten Betriebs der Maschine 1 auf der Basis des in Schritt SB01 vorgeladenen Befehls beendet die Kühlsteuerung 15 den Betrieb des Kühlers 16 auf synchrone Weise und der Prozess kehrt zu Schritt SB01 zurück.

Dritte Ausführungsform
5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Darstellung einer Kühlvorrichtung 12 für eine Maschine 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Kühlvorrichtung 12 der illustrativen Ausführungsform kann der gleiche sein wie die erste Ausführungsform, wobei jedoch die Kühlvorrichtung 12 mit einer Vielzahl von Kühlern 16 zum Kühlen entsprechend verschiedener Teile oder Stellen im Schaltschrank ausgestattet ist. Die Kühlvorrichtung 12 der Maschine 1 der illustrativen Ausführungsform umfasst die Vielzahl von Kühlern 16 und einen Kühlstellen-Kennfeld-Speicher 18 zusätzlich zu den Komponenten der Maschinenkühlvorrichtung 12 der ersten Ausführungsform.
Der Kühlstellen-Kennfeld-Speicher 18 speichert eine Kühlstellen-Verwaltungstabelle, in der Daten aufgenommen sind, die im Schaltschrank angeordnete Wärmequellen oder -stellen, wie Verstärker, mit den zum Kühlen von Bereichen um diese herum angeordneten Kühlern 16 verknüpfen. In der Kühlstellen-Verwaltungstabelle können die Wärmequellen aufgenommen werden, so dass eine Wärmequelle mit mehreren der mehreren Kühler 16 verknüpft wird. Die im Schaltschrank angeordneten Wärmequellen und die Vielzahl von Kühlern 16 werden mit den entsprechenden eigenen Identifikationen, die diesen zugewiesen sind, verwaltet.
Die Wärmewertvorhersage 14 dieser Ausführungsform trifft eine Vorhersage, ob Verstärker oder Wärmequellen im Schaltschrank als Wärmeerzeuger behandelt werden, auf der Basis eines vom Prefetcher 13 vorgeladenen Befehls vor der Wärmewertvorhersage. Wenn ein vorgeladener Befehl beispielsweise das Befehlen der Wellenbewegung des Tisches beinhaltet, kann vorhergesagt werden, dass ein Verstärker eines Motors, der eine für die Wellenbewegung verwendete Welle antreibt, Wärme erzeugen wird. Wenn ein vorgeladener Befehl das Befehlen einer Drehbewegung einer Spindelwelle oder einen Schneidevorgang der Spindelwelle beinhaltet, kann vorhergesagt werden, dass ein anderer Verstärker des Motors, der die Spindelwelle antreibt, Wärme erzeugen wird. Somit sagt die Wärmewertvorhersage 14 einen Wärmewert von der Wärmequelle auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform vorher und gibt den vorhergesagten Wärmewert und Informationen zur vorhergesagten Wärmequelle an die Kühlsteuerung 15 aus. Es ist darauf hinzuweisen, dass, wenn eine Wärmeerzeugung von mehreren Wärmequellen von einem vorgeladenen Befehl vorhergesagt werden kann, die Wärmewertvorhersage 14 Informationen zu mehreren Kombinationen von vorhergesagten Wärmewerten mit den vorhergesagten Wärmequellen an die Kühlsteuerung 15 ausgibt.
Die Kühlsteuerung 15 der illustrativen Ausführungsform adressiert die im Kühlstellen-Kennfeld-Speicher 18 gespeicherte Kühlstellen-Verwaltungstabelle auf der Basis der von der Wärmewertvorhersage 14 erhaltenen Informationen zur vorhergesagten Wärmequelle und ermittelt einen oder mehrere Kühler 16, welche die Umgebung der betreffenden Wärmequelle herunterkühlen können. Die Kühlsteuerung 15 steuert anschließend den ermittelten Kühler 16 auf der Basis des von der Wärmewertvorhersage 14 vorhergesagten Wärmewerts. Wenn mehrere Kühler 16 als mit Wärmequellen in der Kühlstellen-Verwaltungstabelle verknüpft definiert sind, kann die Kühlsteuerung 15 entsprechend einem vorhergesagten Wärmewert selektiv einen der Kühler 16 auswählen oder kann die mehreren Kühler 16 simultan steuern. Ein von der Kühlsteuerung 15 ausgeführtes Verfahren zum Steuern des Ein/Aus-Betriebs des Kühlers 16 kann das gleiche wie in der ersten Ausführungsform sein.
6 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines illustrativen Ablaufs eines Beispiels eines Betriebs der Maschinenkühlvorrichtung 12 von 5.
Schritt SC01: Der Prefetcher 13 lädt einen Befehl von den Anwendungen 20 vor und gibt den vorgeladenen Befehl an die Wärmewertvorhersage 14 aus.
Schritt SC02: Die Wärmewertvorhersage 14 sagt eine voraussichtliche Wärmequelle oder Wärmestelle, die Wärme im Schaltschrank der Maschine 1 erzeugt, auf der Basis des vom Prefetcher 13 empfangenen vorgeladenen Befehls und der im Parameterspeicher 11 gespeicherten Parameter in Bezug auf den Betrieb der Maschine 1 vorher.
Schritt SC03: Die Wärmewertvorhersage 14 sagt einen voraussichtlichen Wärmewert, der in der in Schritt SC02 vorhergesagten Wärmequelle erzeugt wird, auf der Basis des vom Prefetcher 13 empfangenen vorgeladenen Befehls sowie der im Parameterspeicher 11 gespeicherten Parameter in Bezug auf den Betrieb der Maschine 1 vorher und gibt Informationen zum vorhergesagten Wärmewert und zur vorhergesagten Wärmequelle an die Kühlsteuerung 15 aus.
Schritt SC04: Die Kühlsteuerung 15 ermittelt auf der Basis des von der Wärmewertvorhersage 14 erhaltenen vorhergesagten Wärmewerts, ob das Kühlen erforderlich ist oder nicht. Wenn das Kühlen erforderlich ist, fährt der Prozess mit Schritt SC05 fort, während der Prozess mit Schritt SC07 fortfährt, wenn das Kühlen nicht erforderlich ist.
Schritt SC05: Die Kühlsteuerung 15 bezieht sich auf die im Kühlstellen-Kennfeld-Speicher 18 gespeicherte Kühlstellen-Verwaltungstabelle zum Festlegen eines zu verwendenden Kühlers 16 zum Kühlen der von der Wärmewertvorhersage 14 vorhergesagten Wärmequelle.
Schritt SC06: Bei Beginn des gesteuerten Betriebs der Maschine 1 auf der Basis des in Schritt SB01 vorgeladenen Befehls beginnt die Kühlsteuerung 15 mit dem Einschalten des Kühlers 16 auf synchrone Weise wie in Schritt SC05 festgelegt oder fährt mit dem Betrieb fort, wenn der Kühler 16 bereits in Betrieb ist, und anschließend kehrt der Prozess zu Schritt SC01 zurück.
Schritt SC07: Bei Beenden des auf der Basis des in Schritt SC01 vorgeladenen Befehls durchgeführten gesteuerten Betriebs der Maschine 1 beendet die Kühlsteuerung 15 den Betrieb des Kühlers 16 auf synchrone Weise und der Prozess kehrt zu Schritt SC01 zurück.
Beispielsweise sind die Wärmewertvorhersage 14 und die Kühlsteuerung 15 in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen in der Maschine 1 angeordnet, können aber auch im Kühler 16 oder in einem externen Informationsprozessor angeordnet sein.I Dementsprechend ist der Kühler 16 in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen in der Maschine 1 angeordnet, kann aber auch außerhalb der Maschine 1 angeordnet sein.
Ferner können die in Bezug auf die vorhergehenden illustrativen Ausführungsformen beschriebenen Konfigurationen entsprechend miteinander kombiniert werden.

Claims

Kühlvorrichtung (12), umfassend wenigstens einen Kühler (16) zum Kühlen in einem Schaltschrank einer Maschine (1), die eine Maschinensteuerung (10) zum Steuern einer Antriebseinheit auf der Basis eines in einer Anwendung (20) enthaltenen Befehls umfasst, wobei die Kühlvorrichtung (12) Folgendes umfasst: einen Prefetcher (13) zum Vorladen des in der Anwendung (20) enthaltenen Befehls; eine Wärmewertvorhersage (14) zum Vorhersagen eines im Schaltschrank erzeugten Wärmewerts auf der Basis des vom Prefetcher (13) vorgeladenen Befehls; und eine Kühlsteuerung (15) zum Steuern eines Betriebs des wenigstens einen Kühlers (16) in Synchronisierung mit einem gesteuerten Betrieb, der von der Maschinensteuerung (10) auf Grundlage des Befehls auf der Basis des von der Wärmewertvorhersage (14) vorhergesagten Wärmewerts im Schaltschrank ausgeführt wird.
Kühlvorrichtung (12) nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Rückmeldungsdaten-Sammler (17) zum Erfassen von Rückmeldungsdaten, die auf einen betreffenden Betriebszustand der Maschine (1) hinweisen, wobei die Wärmewertvorhersage (14) den vom Prefetcher (13) vorgeladenen Befehl sowie die vom Rückmeldungsdaten-Sammler (17) erfassten Rückmeldungsdaten zum Vorhersagen eines im Schaltschrank zu erzeugenden Wärmewerts verwendet.
Kühlvorrichtung (12) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kühlvorrichtung (12) ferner einen Kühlstellen-Kennfeld-Speicher (18) zum Speichern von Daten zum Verknüpfen einer Vielzahl von Wärmequellen, die Wärme im Schaltschrank erzeugen, wenn die Antriebseinheit von der Maschinensteuerung (10) gesteuert wird, mit den Kühlern (16) umfasst, wobei die Wärmewertvorhersage (14) eine Wärmequelle, die Wärme im Schaltschrank erzeugen würde, auf der Basis des vom Prefetcher (13) vorgeladenen Befehls vorhersagt und einen Wärmewert vorhersagt, der von der Wärmequelle erzeugt werden würde, und sich die Kühlsteuerung (15) auf den Kühlstellen-Kennfeld-Speicher (18) auf der Basis der von der Wärmewertvorhersage (14) vorhergesagten Wärmequelle bezieht, um die in Betrieb zu nehmenden Kühler (16) zu ermitteln, und anschließend den Betrieb des ermittelten Kühlers (16) auf der Basis des von der Wärmewertvorhersage (14) vorhergesagten im Schaltschrank zu erzeugenden Wärmewerts steuert.