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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Temperaturmessvorrichtung, eine Werkzeugmaschine und ein Temperaturmessverfahren.
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Stand der Technik
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Bei einem konventionellen Verfahren zur Kompensation thermischer Verschiebung durch Wärmeentwicklung in einer Werkzeugmaschine werden Maschinenzustände auf der Grundlage der Ausgaben eines oder mehrerer Temperatursensoren überwacht, wobei eine thermische Verschiebung geschätzt und kompensiert wird.
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Beispielsweise offenbart das Patentdokument 1 eine Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung, bei der eine Vielzahl von Temperatursensoren, die jeweils als Temperaturdetektor für eine Struktur dienen, die Temperaturen einer Vielzahl von Positionen einer Grundplatte und/oder einer Säule einer Struktur erfassen, die eine Werkzeugmaschine festlegt, und gleichzeitig mit der Erfassung wird die Temperatur eines wärmeisolierten Referenzblocks an der Grundplatte und/oder der Säule von einem anderen Temperatursensor erfasst, wodurch die Relativbewegung eines Werkzeugs zu einem Werkstück auf der Grundlage der von den jeweiligen Temperatursensoren erfassten Temperaturdaten kompensiert wird.
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Patentdokument 1:
JP H11-58179 A -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In der in Patentdokument 1 offenbarten Vorrichtung zur Kompensation von thermischer Verschiebung ist, selbst in dem exemplarischen Fall, in dem eine Vielzahl von Werkzeugmaschinen als gleichwertige Modelle betrachtet werden, in Umgebungen installiert sind, die als gleichwertig zueinander angesehen werden, und als gleichwertig angesehenen Vorgänge ausführen, im Allgemeinen in jeder der Vielzahl von Werkzeugmaschinen eine Vielzahl von Temperatursensoren installiert.
Dementsprechend steigt mit zunehmender Anzahl der Werkzeugmaschinen die Anzahl der in allen Werkzeugmaschinen installierten Temperatursensoren, was zu einer Erhöhung der Gesamtkosten führt.
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In Bezug auf dieses Problem können, beispielsweise wenn es den Ausgabewerten der Temperatursensoren ermöglicht wird, unter den Werkzeugmaschinen geteilt zu werden, die Anzahl der in allen Werkzeugmaschinen installierten Temperatursensoren reduziert und damit die Gesamtkosten verringert werden. Selbst wenn ein Fehler in einem Temperatursensor, der in einer bestimmten Werkzeugmaschine A installiert ist, auftritt, kann im Fall, dass der Ausgabewert eines Temperatursensors, der in einer anderen Werkzeugmaschine B installiert ist, geteilt werden kann, das Fehlerrisiko der in den Werkzeugmaschinen installierten Temperatursensoren reduziert werden.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Temperaturmessvorrichtung für eine Vorrichtung zur Kompensation von thermischer Verschiebung vorzusehen, bei der die Ausgabewerte von Temperatursensoren unter einer Vielzahl von Werkzeugmaschinen geteilt werden und somit die Gesamtzahl der Temperatursensoren reduziert wird, was zur Reduzierung der Gesamtkosten und zur Reduzierung des Fehlerrisikos der in den Werkzeugmaschinen installierten Temperatursensoren führt. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Temperaturmessvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Temperaturmessvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5. Die Aufgabe wird des Weiteren gelöst durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8, durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie durch ein Temperaturmessverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.
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- (1) Eine Temperaturmessvorrichtung (z.B. "eine Temperaturmessvorrichtung 10, die unten beschrieben wird) gemäß der vorliegenden Erfindung sorgt dafür, dass mehrere Werkzeugmaschinen (z.B. „Werkzeugmaschinen 20“ , die unten beschrieben werden) Temperaturinformationen, die von einem Temperatursensor gemessen werden, der an einer Position von Standardpositionen einer jeden der Werkzeugmaschinen installiert ist, als Temperaturinformationen der einen Position der Standardpositionen einer anderen Werkzeugmaschine der mehreren Werkzeugmaschinen, die keinen Temperatursensor aufweist, verwenden, um eine Temperatur von jeder von einer oder mehreren im Voraus festgelegter Standardpositionen zu überwachen.
- (2) In der Temperaturmessvorrichtung (z.B. „die Temperaturmessvorrichtung 10“, die unten beschrieben wird) gemäß (1) kann die Vielzahl von Werkzeugmaschinen (z.B. „die Werkzeugmaschinen 20“, die unten beschrieben werden) gleichwertige Modelle sein und in gleichwertigen Umgebungen installiert sein, um gleichwertige Bearbeitungsarten durchzuführen, und jede der Vielzahl von Werkzeugmaschinen kann als Temperaturinformation einer Position bei der in einer einen Werkzeugmaschine kein Temperatursensor installiert ist, die Temperaturinformationen des in einer anderen Werkzeugmaschine installierten Temperatursensors verwenden.
- (3) In der Temperaturmessvorrichtung (z.B. "die Temperaturmessvorrichtung 10, die unten beschrieben wird) gemäß (2) kann der Temperatursensor in einem Teil der Vielzahl von Werkzeugmaschinen (z.B. „die Werkzeugmaschinen 20“, die unten beschrieben werden) nicht eingebaut sein.
- (4) In der Temperaturmessvorrichtung (z.B. "die Temperaturmessvorrichtung 10, die unten beschrieben wird) gemäß (1) kann die Vielzahl von Werkzeugmaschinen (z.B. „die Werkzeugmaschinen 20“, die unten beschrieben werden) gleichwertige Modelle sein und in gleichwertigen Umgebungen installiert sein, und der Temperatursensor, der an einer Position installiert ist, die durch Wärmeerzeugung oder Kühlung in den Werkzeugmaschinen kaum beeinflusst wird, kann nur in jeder eines Teils der Vielzahl von Werkzeugmaschinen installiert sein, und jede der Vielzahl von Werkzeugmaschinen kann als Temperaturinformation einer Position bei der in der einen Werkzeugmaschine kein Temperatursensor installiert ist, die Temperaturinformation des Temperatursensors, der in einer anderen Werkzeugmaschine installiert ist, verwenden.
- (5) Eine Temperaturmessvorrichtung (z.B. „eine Temperaturmessvorrichtung 10“, die unten beschrieben wird) gemäß der vorliegenden Erfindung sorgt, um eine Temperatur einer jeden von einer oder mehrerer im Voraus festgelegter Standardpositionen zu überwachen, dafür, dass eine Vielzahl von Werkzeugmaschinen (z.B. "Werkzeugmaschinen 20, die unten beschrieben werden) Temperaturinformationen, die von einem Temperatursensor gemessen werden, der an einer Position von Standardpositionen in einer Werkzeugmaschine der Vielzahl von Werkzeugmaschinen installiert ist, als Temperaturinformationen der einen Position der Standardpositionen mit einem eingebauten Temperatursensor, der in einer anderen Werkzeugmaschine der Vielzahl von Werkzeugmaschinen als abnormal erkannt wird, verwenden.
- (6) Die Temperaturmessvorrichtung (z.B. „die Temperaturmessvorrichtung 10“, die unten beschrieben wird) gemäß (1) bis (5) kann eine Temperaturinformationserfassungseinheit (z.B. "eine Temperaturinformationserfassungseinheit 131, die unten beschrieben wird) aufweisen, die dazu ausgebildet ist, Temperaturinformationen zu erfassen, die von einem Temperatursensor gemessen werden, der an einer Position der Standardpositionen einer jeden der Werkzeugmaschinen installiert ist, und eine Temperaturinformationsbereitstellungseinheit (z.B. "eine Temperaturinformationsbereitstellungseinheit 132, die unten beschrieben wird), die dazu ausgebildet ist, eine andere Werkzeugmaschine der Vielzahl von Werkzeugmaschinen, die nicht mit einem Temperatursensor an der einen Position der Standardpositionen ausgestattet ist, mit den von der Temperaturinformationserfassungseinheit erfassten Temperaturinformationen als Temperaturinformationen dieser Position zu versorgen.
- (7) Die Temperaturmessvorrichtung (z.B. „die Temperaturmessvorrichtung 10“, die unten beschrieben wird) gemäß (1) bis (6) kann kommunizierend mit der Vielzahl von Werkzeugmaschinen (z.B. "die Werkzeugmaschinen 20, die unten beschrieben wird) verbunden sein.
- (8) Eine erste Werkzeugmaschine (z.B. „eine Werkzeugmaschine 20“, die unten beschrieben wird) gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Temperaturmessvorrichtung (z.B. „die Temperaturmessvorrichtung 10“, die unten beschrieben wird) gemäß (1) bis (7) aufweisen.
- (9) Eine zweite Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, um eine Temperatur einer jeden von einer oder mehreren Standardpositionen, die im Voraus bei einer Vielzahl von Werkzeugmaschinen einschließlich dieser Werkzeugmaschine festgelegt wurden, zu überwachen, als Temperaturinformation einer Position der Standardpositionen ohne installierten Temperatursensor, Temperaturinformation der einen Position in einer anderen Werkzeugmaschine der Vielzahl von Werkzeugmaschinen bei der an der Position der Standardpositionen ein Temperatursensor installiert ist.
- (10) Ein Temperaturmessverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf, um eine Temperatur einer jeden von einer oder mehreren im Voraus festgelegten Standardpositionen zu überwachen, dafür zu sorgen, dass eine Vielzahl von Werkzeugmaschinen Temperaturinformationen verwenden, die von einem Temperatursensor gemessen werden, der an einer Position der Standardpositionen jeder der Werkzeugmaschinen installiert ist, als Temperaturinformationen der einen Position einer anderen Werkzeugmaschine der Vielzahl von Werkzeugmaschinen, die an der Position der Standardpositionen nicht mit einem Temperatursensor ausgestattet ist.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, eine Temperaturmessvorrichtung für eine Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung bereitzustellen, bei der die Ausgabewerte von Temperatursensoren unter einer Vielzahl von Werkzeugmaschinen geteilt werden und somit die Gesamtzahl der Temperatursensoren reduziert wird, was zur Senkung der Gesamtkosten und zur Reduzierung des Fehlerrisikos der in den Werkzeugmaschinen installierten Temperatursensoren führt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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- 1 ist eine Abbildung eines gesamten Aufbaus einer Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung mit einer Temperaturmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist ein Funktionsblockdiagramm der Temperaturmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine Tabelle, die eine Steuerungstabelle darstellt, die in der Temperaturmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
- 4 ist eine Abbildung, die die Installationspositionen von Temperatursensoren in Werkzeugmaschinen in einer Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 5 ist ein Funktionsblockdiagramm der Werkzeugmaschine und der Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6 ist eine Abbildung, die Bereiche veranschaulicht, die von der Wärmeentwicklung in einer Werkzeugmaschine in einer Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betroffen sind.
- 7 ist eine Abbildung, die Bereiche veranschaulicht, die von dem Kühlschmierstoff in der Werkzeugmaschine in der Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beeinflusst sein können.
- 8 ist eine Abbildung, die Installationspositionen von Temperatursensoren in den Werkzeugmaschinen in der Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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[Erste Ausführungsform]
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Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. 1 ist eine Abbildung einer gesamten Anordnung, die eine Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung mit einer Temperaturmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
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2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Temperaturmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform im Detail darstellt.
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3 ist eine Tabelle, die ein Beispiel für eine Steuerungstabelle darstellt, die in der Temperaturmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform verwendet werden kann
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ist eine Abbildung, die Beispiele für die Installationspositionen von Temperatursensoren in Werkzeugmaschinen in der Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
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5 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Werkzeugmaschine und eine Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung gemäß der ersten Ausführungsform im Detail veranschaulicht.
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[Konfiguration der Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung 100]
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Die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf 1 bezieht sich auf die Konfiguration eines Wärmeverlagerungskompensationssystems 100 mit einer Temperaturmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Das thermische Verschiebungskompensationssystem 100 beinhaltet eine Temperaturmessvorrichtung 10, eine Werkzeugmaschine 20, eine thermische Verschiebungskompensationsvorrichtung 30 und ein Netzwerk 40.
Mehrere Einheiten der Werkzeugmaschinen 20 sind im System enthalten, und die jeweiligen Gerätenummern der Temperaturmessgeräte 10 und der Thermowegausgleichsgeräte 30 können eine oder mehrere Zahlen sein.
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Die Temperaturmessvorrichtung(en) 10, die Werkzeugmaschinen 20 und die Vorrichtung(en) zur Kompensation der thermischen Verschiebung(en) 30 sind jeweils mit dem Netzwerk 40 verbunden und können über das Netzwerk 40 miteinander kommunizieren.
Das Netzwerk 40 ist beispielsweise ein in einer Fabrik errichtetes LAN (Local Area Network), das Internet, ein öffentliches Telefonnetz oder eine Kombination davon.
Das Netzwerk 40 ist nicht besonders eingeschränkt in Bezug auf ein bestimmtes Kommunikationssystem, drahtgebundene Kommunikation, drahtlose Verbindung, oder dergleichen.
Es wird darauf hingewiesen, dass die
Temperaturmessvorrichtung(en) 10 und jede der
Werkzeugmaschinen 20 durch einen Verbindungsabschnitt direkt miteinander verbunden sein können, anstatt durch eine Verbindung über das Netzwerk 40.
Jede der Werkzeugmaschinen 20 und die Vorrichtung(en) zur Kompensation thermischer Verschiebung 30 können über einen Verbindungsabschnitt direkt miteinander verbunden sein, anstatt durch eine Verbindung über das Netzwerk 40.
Die Temperaturmessvorrichtung(en) 10 und die Vorrichtung(en) zur Kompensation thermischer Verschiebung 30 können über einen Verbindungsabschnitt direkt miteinander verbunden sein, anstatt durch eine Verbindung über das Netzwerk 40.
Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl in 1 n Einheiten von Werkzeugmaschinen 20 und n Einheiten von Vorrichtungen zur Kompensation thermischer Verschiebung 30 als eins-zu-eins Paare vorliegen, die gemeinsam in Verbindung stehen, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Alternativ können die Anzahl der Werkzeugmaschinen 20 und die Anzahl der Vorrichtungen zur Kompensation thermischer Verschiebung 30 unterschiedlich sein.
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[Konfiguration der Temperaturmessvorrichtung 10]
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Die nächste Beschreibung mit Bezug auf 2 befasst sich mit den Funktionen der Temperaturmessvorrichtung 10. ist das Funktionsblockdiagramm, das die in dem Temperaturmessgerät 10 enthaltenen Funktionsblöcke veranschaulicht.
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Die Temperaturmessvorrichtung 10 beinhaltet eine Kommunikationsschnittstelle 11, eine Speichereinheit 12 und eine Steuereinheit 13.
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Wie im Folgenden beschrieben, wird die Kommunikationsschnittstelle 11 von einer Temperaturinformationserfassungseinheit 131 zum Zeitpunkt der Erfassung von Temperaturinformationen von den in den Werkzeugmaschinen 20 installierten Temperatursensoren verwendet und von einer Temperaturinformationserfassungseinheit 132 zum Zeitpunkt der Bereitstellung der von der Temperaturinformationserfassungseinheit 131 erfassten Temperaturinformationen an die Werkzeugmaschinen 20 verwendet.
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Die Speichereinheit 12 speichert eine Verwaltungstabelle 121, die die jeweiligen Positionen der in den jeweiligen Werkzeugmaschinen installierten Temperatursensoren anzeigt. zeigt ein Beispiel für die Verwaltungstabelle 121. Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl das Beispiel den Fall anzeigt, dass die Unit-Nummer n der Werkzeugmaschinen vier oder mehr ist, dasselbe gilt für den Fall, dass die Unit-Nummer n zwei oder drei ist.
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Die in 3 dargestellte Verwaltungstabelle zeigt, dass in einer Werkzeugmaschine 20a ein Temperatursensor mit einer Temperatursensor-ID „S1“ (im Folgenden kann ein Temperatursensor mit einer Temperatursensor-ID „Sk“ als Temperatursensor „Sk“ bezeichnet werden) an einer Position „L4“ und ein Temperatursensor „S2“ an einer Position „L5“ installiert ist.
Die Verwaltungstabelle zeigt ferner an, dass in einer Werkzeugmaschine 20b ein Temperatursensor „S3“ an einer Position „L1“, ein Temperatursensor „S4“ an einer Position „L2“ und ein Temperatursensor „S5“ an der Position „L4“ installiert ist.
Die Verwaltungstabelle zeigt weiterhin an, dass in einer Werkzeugmaschine 20c kein Temperatursensor installiert ist. Die Verwaltungstabelle zeigt weiterhin an, dass in einer Werkzeugmaschine 20n ein Temperatursensor „Sk-1“ an der Position „L2“ und ein Temperatursensor „Sk“ an der Position „L3“ installiert ist.
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4 zeigt die oben beschriebenen Beispiele für die Position „L1“ bis zur Position „L5“.
Die Position „L1“ befindet sich in der Nähe eines Spindelmotors.
Die Position „L2“ befindet sich in der Nähe der Drehachse des Spindelmotors.
Die Position „L3“ befindet sich innerhalb des Stützabschnitts des Spindelmotors.
Die Position „L4“ befindet sich in der Nähe der Basis des Stützabschnitts eines Z-Achsenmotors.
Die Position „L5“ befindet sich innerhalb des Stützabschnitts des Z-Achsenmotors.
Diese Positionen in der Werkzeugmaschine 20a und in der Werkzeugmaschine 20n Standardpositionen.
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Die schwarzen Kreise in 4 zeigen die Positionen an, an denen der Temperatursensor installiert ist, während die weißen Kreise die Positionen anzeigen, an denen ein solcher Temperatursensor nicht installiert ist.
Wie in 4 dargestellt, sind die Temperatursensoren in der Werkzeugmaschine 20a jeweils an der Position „L4“ und der Position „L5“ installiert, während kein Temperatursensor an
der Position „L1“ bis zur Position „L3“ installiert ist.
In der Werkzeugmaschine 20b sind die Temperatursensoren
jeweils an der Position „L1“, der Position „L2“ und der Position „L4“ installiert, während kein Temperatursensor an
der Position „L3“ oder der Position „L5“ installiert ist.
In der Werkzeugmaschine 20c ist kein Temperatursensor installiert.
Die Darstellung der Werkzeugmaschine 20d bis zur Werkzeugmaschine 20n-1 wird ausgelassen.
In der Werkzeugmaschine 20n sind die Temperatursensoren
jeweils an der Position „L2“ und der Position „L3“ installiert, während kein Temperatursensor an der Position „L1“, der Position „L4“ oder der Position „L5“ installiert ist.
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Es wird davon ausgegangen, dass die Werkzeugmaschine 20a bis zur Werkzeugmaschine 20n in 4 gleichwertige Modelle sind und in gleichwertigen Umgebungen installiert sind, um gleichwertige Arten der Bearbeitung durchzuführen. Dementsprechend sind die von den Temperatursensoren ausgegebenen Werte, die an der gleichen Stelle in der Werkzeugmaschine 20a bis zur Werkzeugmaschine 20n installiert sind, im Wesentlichen gleich.
Es wird darauf hingewiesen, dass sich die oben beschriebenen Modelle beispielsweise auf Modellnummern, Versionen, Optionen usw. der Werkzeugmaschine 20a und der Werkzeugmaschine 20n beziehen.
Somit wird auf der Grundlage eines im Voraus festgelegten vorgegebenen Kriteriums bestimmt, ob die Modelle gleichwertig sind oder nicht.
Zum Beispiel können sich die gleichwertigen Modelle auf die Werkzeugmaschinen desselben Modells mit einigen verschiedenen Optionen und Versionen beziehen.
Es wird darauf hingewiesen, dass dies nur ein Beispiel ist und die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
Ein Benutzer kann ein solches vorgegebenes Kriterium im Voraus beliebig festlegen.
Ob die Umgebungen gleichwertig sind oder nicht, wird ebenfalls auf der Grundlage eines im Voraus festgelegten Kriteriums bestimmt.
Genauer gesagt, zum Beispiel führen die Vielzahl der Werkzeugmaschinen 20a bis 20n Arbeiten an derselben Fertigungslinie aus.
Selbst wenn die Vielzahl der Werkzeugmaschinen 20a bis 20n an verschiedenen Fertigungslinien Arbeiten ausführen, kann bestimmt werden, dass sich die Vielzahl der Werkzeugmaschinen 20a bis 20n in gleichwertigen Umgebungen befinden, wenn sich die Werkzeugmaschinen in derselben Fabrik befinden und durch eine Klimaanlage auf derselben Temperatur gehalten werden. Dies sind nur Beispiele, und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Ein Benutzer kann ein solches vorgegebenes Kriterium im Voraus beliebig festlegen.
Ob die Bearbeitungsarten gleichwertig sind oder nicht, wird ebenfalls auf der Grundlage eines im Voraus festgelegten Kriteriums festgelegt.
Das heißt, jede der Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20a bis 20n speichert ein Bearbeitungsprogramm zur Durchführung von Bearbeitungen.
So können beispielsweise die Werkzeugmaschinen, was die gleichwertigen Arten der Bearbeitung betrifft, gleichwertige Bearbeitungsprogramme aufweisen und somit in der Lage sein, gleichzeitig die gleichwertigen Arten der Bearbeitung mit den gleichwertigen Bearbeitungsprogrammen durchzuführen.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Fall von gleichwertigen Bearbeitungsprogrammen hierin nicht nur den Fall desselben Bearbeitungsprogramms umfassen kann, sondern auch den Fall der verschiedenen Versionen des Programms oder dergleichen, die im Wesentlichen die gleiche Bearbeitung ermöglichen.
Dies sind nur Beispiele, und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Ein Benutzer kann ein solches vorgegebenes Kriterium im Voraus beliebig festlegen.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Vielzahl der Werkzeugmaschinen 20a bis 20n in der ersten Ausführungsform gleichwertig, diese sind an Positionen installiert, die als gleichwertige Installationsumgebungen angesehen werden, und führen gleichwertige Arten der Bearbeitung durch.
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Die Steuereinheit 13 ist eine den Fachleuten bekannte Vorrichtung, die CPU, ROM, RAM, CMOS Speicher und dergleichen aufweist und dazu ausgebildet ist, über eine Schnittstelle miteinander zu kommunizieren.
Die CPU ist ein Prozessor zur Steuerung der
Temperaturmessvorrichtung 10 als Ganzes.
Die CPU ist dazu ausgebildet das Systemprogramm und das im ROM gespeicherte Anwendungsprogramm über die Schnittstelle auszulesen, um die Temperaturmessvorrichtung 10 als Ganzes auf der Grundlage des Systemprogramms und des Anwendungsprogramms zu steuern, wobei das Steuergerät 13, wie in 2 dargestellt, die Funktionen der Temperaturinformationserfassungseinheit 131 und der Temperaturinformationsbereitstellungseinheit 132 realisiert. Das RAM speichert verschiedene Arten von Daten wie temporäre Berechnungsdaten und Anzeigedaten.
Der CMOS Speicher ist als nichtflüchtiger Speicher ausgebildet, in dem die Sicherung durch eine nicht dargestellte Batterie durchgeführt wird und in dem der Speicherzustand auch bei ausgeschalteter Temperaturmessvorrichtung 10 erhalten bleibt.
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Die Temperaturinformationserfassungseinheit 131 erfasst Temperaturinformationen für jede der Werkzeugmaschinen 20, gemessen von einem Temperatursensor, der an einer beliebigen Stelle in den Positionen („LI“ bis „L5“ in 4), die in den Werkzeugmaschinen 20 üblich sind, installiert ist, wie in 4 dargestellt.
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Die Temperaturinformationsbereitstellungseinheit 132 liefert auf der Grundlage der Verwaltungstabelle 121 die Temperaturinformationen, die von einem Temperatursensor gemessen werden, der an einer beliebigen Position der Standardpositionen der Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 installiert ist und dann von der Temperaturinformationsbereitstellungseinheit 131 für eine andere Werkzeugmaschine 20 erfasst wird, die nicht mit einem Temperatursensor an der betreffenden Position der Standardpositionen der Werkzeugmaschinen 20 ausgestattet ist, als die Temperaturinformationen der betreffenden Position.
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In dem Fall, der auf der Verwaltungstabelle 121 basiert, die in 3 als Beispiel angezeigt wird, liefert die Temperaturinformationsbereitstellungseinheit 132 die vom Temperatursensor „S1“, der an der Position „L4“ in der Werkzeugmaschine 20a installiert ist, gemessenen Temperaturinformationen für eine Werkzeugmaschine 20 ohne Temperatursensor an der Position „L4“ als Temperaturinformation der Position „L4“ in der Werkzeugmaschine 20.
Die Temperaturinformationsbereitstellungseinheit 132 liefert ferner die vom Temperatursensor „S2“, der an der Position „L5“ in der Werkzeugmaschine 20a installiert ist, gemessenen Temperaturinformationen für eine Werkzeugmaschine 20, die nicht mit einem Temperatursensor an der Position „L5“ ausgestattet ist, als Temperaturinformation der Position „L5“ in der Werkzeugmaschine 20.
Die Temperaturinformationsbereitstellungseinheit 132 liefert ferner die vom Temperatursensor „S3“, der an der Position „L1“ in der Werkzeugmaschine 20b installiert ist, gemessenen Temperaturinformationen für eine Werkzeugmaschine 20, die nicht mit einem Temperatursensor an der Position „L1“ ausgestattet ist, als Temperaturinformationen der Position „L1“ in der Werkzeugmaschine 20.
Die Temperaturinformationsbereitstellungseinheit 132 liefert ferner die vom Temperatursensor „S4“, der an der Position „L2“ in der Werkzeugmaschine 20b installiert ist, gemessenen Temperaturinformationen für eine Werkzeugmaschine 20, die nicht mit einem Temperatursensor an der Position „L2“ ausgestattet ist, als Temperaturinformationen der Position „L2“ in der Werkzeugmaschine 20.
Die Temperaturinformationsbereitstellungseinheit 132 liefert ferner die vom Temperatursensor „S5“, der an der Position „L4“ in der Werkzeugmaschine 20b installiert ist, gemessenen Temperaturinformationen für eine Werkzeugmaschine 20, die nicht mit einem Temperatursensor an der Position „L4“ ausgestattet ist, als Temperaturinformation der Position „L4“ in der Werkzeugmaschine 20.
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Da die Werkzeugmaschine 20c nicht mit einem Temperatursensor ausgestattet ist, erfasst die Temperaturinformationserfassungseinheit 131 keine der Temperaturinformationen von der Werkzeugmaschine 20c.
Andererseits liefert die
Temperaturinformationsbereitstellungseinheit 132 die von den Temperatursensoren, die jeweils an der Position „L1“ bis zur Position „L5“ in den Werkzeugmaschinen 20 ohne die Werkzeugmaschine 20c installiert sind, erfassten Temperaturinformationen für die Werkzeugmaschine 20c, als Temperaturinformationen der Position „L1“ bis zur Position „L5“ in der Werkzeugmaschine 20c.
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Die Beschreibungen der Werkzeugmaschine 20d zur Werkzeugmaschine 20n-1 entfallen.
Die Temperaturinformationsbereitstellungseinheit 132 liefert die vom Temperatursensor „Sk-1“, der an der Position „L2“ in der Werkzeugmaschine 20n installiert ist, gemessenen Temperaturinformationen für eine Werkzeugmaschine 20 ohne Temperatursensor an der Position „L2“, als Temperaturinformationen der Position „L2“ in der Werkzeugmaschine 20.
Die Temperaturinformationsbereitstellungseinheit 132 liefert ferner die vom Temperatursensor „Sk“, der an der Position „L3“ in der Werkzeugmaschine 20n installiert ist, gemessenen Temperaturinformationen für eine Werkzeugmaschine 20 ohne Temperatursensor an der Position „L3“, als Temperaturinformationen der Position „L3“ in der Werkzeugmaschine 20.
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Es wird darauf hingewiesen, dass in dem exemplarischen Fall, in dem eine Vielzahl von Temperatursensoren vorhanden ist, die jeweils an derselben Position in der Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 installiert sind, wie beispielsweise die Position „L2“ und die Position „L4“ in 4, der Mittelwert der Vielzahl von Temperaturinformationen, die von diesen Temperatursensoren gemessen werden, verwendet werden kann,
oder der Maximalwert in den Vielzahl von
Temperaturinformationen, die von diesen Temperatursensoren gemessen werden, verwendet werden kann, als
Temperaturinformation der Position.
Selbst wenn ein Fehler in einem der Temperatursensoren auftritt, kann ein anderer Temperatursensor den Temperatursensor ersetzen, da die Vielzahl der
Temperatursensoren an der gleichen Position in der Vielzahl
der Werkzeugmaschinen 20 installiert ist, wodurch das Ausfallrisiko der Temperatursensoren reduziert wird.
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Um eine Temperatur jeder der im Voraus festgelegten Standardpositionen zu überwachen, sorgt die
Temperaturmessvorrichtung 10 mit der oben beschriebenen Konfiguration dafür, dass die Vielzahl von Werkzeugmaschinen
20 die von einem Temperatursensor gemessenen
Temperaturinformationen an einer Position der
Standardpositionen jeder der Werkzeugmaschinen 20 als Temperaturinformationen der einen Position der
Standardpositionen einer anderen Werkzeugmaschine 20 verwenden, die nicht mit einem Temperatursensor an der Position ausgestattet ist.
Genauer gesagt, lässt die Temperaturmessvorrichtung 10 jede der Werkzeugmaschinen 20 die Temperaturinformationen der in anderen Werkzeugmaschinen installierten Temperatursensoren als Temperaturinformationen der Position ohne Temperatursensor in der eigenen Werkzeugmaschine verwenden.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Anzahl der Werkzeugmaschinen 20 nicht besonders begrenzt ist, solange die Anzahl eine Mehrzahl ist. Die Temperaturinformationen können zwischen einer beliebigen Anzahl von Werkzeugmaschinen 20 ausgetauscht werden.
In anderen Worten, die Temperaturmessvorrichtung 10 sorgt dafür, dass eine beliebige Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 die Temperaturinformationen, die von einem Temperatursensor gemessen werden, der an beliebiger Stelle in den Standardpositionen der Werkzeugmaschinen installiert ist, als die Temperaturinformationen der betreffenden Position in einer Werkzeugmaschine 20 verwenden, die nicht mit einem Temperatursensor an der beliebiger Stelle in den Standardpositionen ausgestattet ist.
In der Konfiguration, in der das System zur Kompensation thermischer Verschiebung 100 zwei Einheiten der Werkzeugmaschine 20a und der Werkzeugmaschine 20b beinhaltet, ist die Anzahl der Werkzeugmaschinen 20 die minimale.
Eine Werkzeugmaschine 200, wie die in der in 3 dargestellten Verwaltungstabelle 121 angegebene Werkzeugmaschine 20c, kann nicht mit einem Temperatursensor ausgestattet sein.
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[Konfigurationen der Werkzeugmaschine 20 und der Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung 30].
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Die nächste Beschreibung unter Bezugnahme auf 5 befasst sich mit dem Strukturbeispiel der Werkzeugmaschine 20 und der Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung 30 im System zur Kompensation thermischer Verschiebung 100. 5 zeigt ein Beispiel für das Funktionsblockdiagramm, das die Funktionsblöcke der Werkzeugmaschine 20 und der Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung 30 veranschaulicht.
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Wie in 5 dargestellt, führt die Werkzeugmaschine 20 die Bearbeitung mit einer Spindel 26 durch, die ein befestigtes Schneidwerkzeug aufweist und von einem Spindelmotor 27 gedreht wird, und mit einer Vorschubachse 28, die die Spindel 26 vorschiebt.
Das heißt, das Schneidwerkzeug wird vom Spindelmotor 27 zum Antreiben der Spindel 26 gedreht und von einem Vorschubachsmotor 29 zum Antreiben der Vorschubachse 28 vorgeschoben.
Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl die Werkzeugmaschine 20 in der Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform eine Fräsmaschine ist, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
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Die Werkzeugmaschine 20 speichert eine Vielzahl von Bearbeitungsprogrammen 21 basierend auf dem Bearbeitungsinhalt für ein Werkstück.
Die Werkzeugmaschine 20 beinhaltet eine Programmlese-/Interpretiereinheit 22 zum Auslesen und Interpretieren der Bearbeitungsprogramme 21, um dadurch Schnittbedingungen (z.B. Häufigkeit der Beschleunigung/Verzögerung der Spindel, Drehzahl, Schnittlast und Schnittzeit) zu extrahieren und Befehlsdaten und dergleichen an die Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung 30 auszugeben, eine Motorsteuereinheit 23 zum Erzeugen von Betriebsbefehlen zum Antreiben des Spindelmotors 27 und des Vorschubachsmotors 29 der Werkzeugmaschine 20 auf der Grundlage der von der Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung 30 nach der Kompensation von thermischer Verschiebung ausgegebenen Positionsbefehlsdaten, einen Motorantriebsverstärker 24A zum Verstärken des Betriebsbefehls zur Ausgabe des Betriebsbefehls an den Spindelmotor 27 der Werkzeugmaschine 20 und einen Motorantriebsverstärker 24B zum Ausgeben des Betriebsbefehls an den Vorschubachsmotor 29.
Die Werkzeugmaschine 20 kann die Informationen über eine Drehzahl, eine Schnittzeit und dergleichen, die in Echtzeit vom Spindelmotor 27 und/oder dem Vorschubachsmotor 29 erhalten werden, an die Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung 30 ausgeben.
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In der Werkzeugmaschine 20 ist der Temperatursensor zum Erfassen von Temperaturinformationen an jeder Position der Positionen installiert, die in der Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 Standardpositionen sind und eine oder mehrere im Voraus festgelegte Positionen sind, um eine Temperatur jeder der Standardpositionen zu überwachen.
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Die Werkzeugmaschine 20 weist ferner weitere, nicht gezeigte Einheiten auf, die eine Temperaturmesseinheit zum Messen der Temperatur unter Verwendung des in der eigenen Werkzeugmaschine 20 installierten Temperatursensors und eine Temperaturinformation anfordernde Einheit zum Anfordern der Temperaturinformation der Position ohne Temperatursensor in der eigenen Werkzeugmaschine 20 an die Temperaturmessvorrichtung 10 sind.
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Wie in 5 dargestellt, beinhaltet die Vorrichtung zur Kompensation thermischer Verschiebung 30 eine Kompensationsbetragsberechnungseinheit 32, die als Kompensationsbetragsberechnungsmittel dient, und eine Kompensationseinheit 34, die als Kompensationsausführungsmittel dient. Die Kompensationsbetragsberechnungseinheit 32 berechnet einen Kompensationsbetrag, der einem thermischen Verschiebungsbetrag einer mechanischen Komponente entspricht, unter Verwendung der von der Werkzeugmaschine 20 bereitgestellten Temperaturinformationen.
Die Kompensationseinheit 34 kompensiert die mechanische Position der mechanischen Komponente auf der Grundlage des von der Kompensationsbetragsberechnungseinheit 32 berechneten Kompensationsbetrags der mechanischen Komponente.
Alternativ überträgt die Kompensationseinheit 34 den Kompensationsbetrag der mechanischen Komponente auf die Werkzeugmaschine 20.
Genauer gesagt, wie in 5 dargestellt, kompensiert die Kompensationseinheit 34 die von der Programmlese-/Interpretiereinheit 22 der Werkzeugmaschine 20 ausgegebenen Fräsbedingungen, indem sie den Kompensationsbetrag verwendet.
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[Mit der ersten Ausführungsform erzielte Effekte]
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Die Temperaturmessvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform sorgt dafür, dass die Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 die von einem Temperatursensor gemessene Temperaturinformation an einer beliebigen Position der Standardpositionen der Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 als Temperaturinformation der betreffenden Position in einer anderen Werkzeugmaschine 20 verwendet, bei der ein Temperatursensor nicht in den Standardpositionen installiert ist.
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In der ersten Ausführungsform handelt es sich bei der Vielzahl der Werkzeugmaschinen 20 allesamt um gleichwertige Modelle und diese sind in gleichwertigen Umgebungen installiert, um gleichwertige Arten der Bearbeitung durchzuführen. Die Temperaturmessvorrichtung 10 sorgt dafür, dass jede der Werkzeugmaschinen 20 die Temperaturinformationen des in einer anderen Werkzeugmaschine 20 installierten Temperatursensors als Temperaturinformationen der Position in der eigenen Werkzeugmaschine 20 verwendet, an der kein Temperatursensor installiert ist.
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Dadurch wird die Gesamtzahl der Temperatursensoren reduziert, indem ein von einem Temperatursensor ausgegebener Wert auf die Vielzahl der Werkzeugmaschinen verteilt wird, wodurch die Gesamtkosten reduziert und das Ausfallrisiko der in den Werkzeugmaschinen installierten Temperatursensoren weiter reduziert werden kann.
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[Zweite Ausführungsform]
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Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 6 ist ein Diagramm, das die Bereiche veranschaulicht, die von der Wärmeentwicklung in einer Werkzeugmaschine in einem System zur Kompensation thermischer Verschiebung gemäß der zweiten Ausführungsform betroffen sind.
7 ist ein Diagramm, das die Bereiche veranschaulicht, die von der Schneidflüssigkeit in der Werkzeugmaschine im System zur Kompensation thermischer Verschiebung gemäß der zweiten Ausführungsform beeinflusst werden.
8 ist ein Diagramm, das Beispiele für die Installationspositionen der Temperatursensoren in den Werkzeugmaschinen im System zur Kompensation thermischer Verschiebung gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
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In der zweiten Ausführungsform sind die Konfigurationen der Temperaturmessvorrichtung 10, der Werkzeugmaschinen 20, der Vorrichtungen zur Kompensation thermischer Verschiebung 30 und des Systems zur Kompensation thermischer Verschiebung 100 einschließlich der obigen Komponenten im Wesentlichen die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform, so dass die Abbildungen und Beschreibungen entfallen.
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In der zweiten Ausführungsform müssen die Werkzeugmaschinen 20 keine gleichwertigen Arten der Bearbeitung durchzuführen, obwohl die Vielzahl der Werkzeugmaschinen 20 gleichwertige Modelle sind und in gleichwertigen Umgebungen installiert sind.
In der Vielzahl der Werkzeugmaschinen 20 ist ein Temperatursensor, der an einer Position installiert wird, die durch Wärmeerzeugung oder Kühlung kaum beeinflusst wird, nur in einigen der Vielzahl der Werkzeugmaschinen 20 installiert.
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In der zweiten Ausführungsform werden die Positionen der Temperatursensoren in zwei Arten unterteilt, die jeweils die Positionen sind, die durch die Wärmeerzeugung und Kühlung
durch den Betrieb der Werkzeugmaschinen 20 beeinflusst werden, und die Positionen, die durch die Wärmeerzeugung oder Kühlung durch den Betrieb der Werkzeugmaschinen 20 kaum beeinflusst werden. Die Vielzahl der Werkzeugmaschinen 20 teilt nur die Temperaturinformationen der Temperatursensoren, die an den Positionen installiert sind, die durch Wärmeentwicklung oder Kühlung kaum beeinflusst werden.
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Beispiele für die Positionen, die jeweils durch die durch den Betrieb der Werkzeugmaschinen 20 verursachte Wärmeentwicklung und Kühlung beeinflusst werden, sind die Positionen, die durch die von Motoren erzeugte Wärme beeinflusst werden, die Positionen, die durch die durch das Gleiten erzeugte Wärme beeinflusst werden, und die Positionen, die durch die Schneidflüssigkeit beeinflusst werden.
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Die Positionen, die durch die von den Motoren erzeugte Wärme beeinflusst werden sollen, sind die Positionen, die sich in der Nähe des Spindelmotors und der jeweiligen Achsmotoren befinden, und somit von der durch den Betrieb der jeweiligen Motoren erzeugten Wärme beeinflusst werden sollen.
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Die Positionen, die durch Wärme beeinflusst werden, die durch gleiten erzeugt wird, sind die Positionen, die durch die Wärmeentwicklung beim Gleiten einer Kugelspindel und/oder einer Linearführung durch die Bewegung der jeweiligen Vorschubachsen beeinflusst werden.
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Die von der Schneidflüssigkeit beeinflussten Positionen sind die Positionen, auf die die Schneidflüssigkeit direkt aufgetragen wird, oder auf die die gespritzte Schneidflüssigkeit aufgetragen wird, oder der Raum, der mit dem Nebel der Schneidflüssigkeit gefüllt ist und somit durch die Kühlung durch die Schneidflüssigkeit beeinflusst wird.
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Andererseits entsprechen die Positionen, die durch Wärmeentwicklung oder Kühlung kaum beeinflusst werden, den Positionen, die jeweils entfernt von den Motoren und den Gleitabschnitten sind und damit kaum durch die von diesen Wärmequellen erzeugte Wärme beeinflusst werden und außerhalb des mit der Schneidflüssigkeit in Kontakt stehenden Bereichs sind.
Beispiele für die Temperatursensoren, die an den Positionen installiert sind, die durch Wärmeentwicklung oder Kühlung kaum beeinflusst werden, können einen Temperatursensor zur Messung der Außenluft beinhalten.
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zeigt die Positionen, die von der Wärmeentwicklung in der Werkzeugmaschine 20 beeinflusst werden.
Die schraffierten Abschnitte in sind die Positionen, die von der Wärmeentwicklung betroffen sind.
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Ein schraffierter Abschnitt „S1“ entspricht der Position des Spindelmotors, der eine Wärmequelle ist.
Ein schraffierter Abschnitt „S2“ entspricht der Position, die an „S1“ angrenzt und somit von der Wärme des Spindelmotors, der eine Wärmequelle ist, beeinflusst wird.
Ein schraffierter Abschnitt „X1“ entspricht der Position eines X-Achsenmotors, der eine Wärmequelle ist.
Ein schraffierter Abschnitt „X2“ entspricht der Position, die an „X1“ angrenzt und somit von der Wärme des X-Achsenmotors, der eine Wärmequelle ist, beeinflusst wird.
Ein schraffierter Abschnitt „P1“ entspricht der Position, in der eine Kugelspindel und/oder eine Linearführung durch den Betrieb einer Vorschubachse gleiten, die vom X-Achsenmotor angetrieben wird.
Ein schraffierter Abschnitt „P2“ entspricht der Position, die an „P1“ angrenzt und somit von der Wärmeabgabe der Kugelspindel und/oder der Linearführung beeinflusst wird.
Ein schraffierter Abschnitt „Y1“ entspricht der Position eines Y-Achsenmotors, der eine Wärmequelle ist.
Ein schraffierter Abschnitt „Y2“ entspricht der Position, die an „Y1“ angrenzt und somit von der Wärme des Y-Achsenmotors, der eine Wärmequelle ist, beeinflusst wird.
Ein schraffierter Abschnitt „Q1“ entspricht der Position, in der eine Kugelrollspindel und/oder eine Linearführung durch den Betrieb der Vorschubachse gleiten, die vom Y-Achsenmotor angetrieben wird.
Ein schraffierter Abschnitt „Q2“ entspricht der Position, die an „Q1“ angrenzt und somit von der Wärmeabgabe der Kugelspindel und/oder der Linearführung beeinflusst wird.
Ein schraffierter Abschnitt „Z1“ entspricht der Position eines Z-Achsenmotors, der eine Wärmequelle ist.
Ein schraffierter Abschnitt „Z2“ entspricht der Position, die an „21“ angrenzt und somit von der Wärme des Z-Achsenmotors, der eine Wärmequelle ist, beeinflusst wird.
Ein schraffierter Abschnitt „R1“ entspricht der Position, in der eine Kugelspindel und/oder eine Linearführung durch den Betrieb der Vorschubachse gleiten, die vom Y-Achsenmotor angetrieben wird.
Ein schraffierter Abschnitt „R2“ entspricht der Position, die an „R1“ angrenzt und somit von der Wärmeabgabe der Kugelspindel und/oder der Linearführung beeinflusst wird.
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zeigt die Positionen, die durch die Kühlung durch die Schneidflüssigkeit in der Werkzeugmaschine 20 beeinflusst werden.
Ein schraffierter Abschnitt „C1“ in 7 entspricht der Position, die durch die Kühlung durch die Schneidflüssigkeit beeinflusst wird.
Genauer gesagt entspricht der schraffierte Abschnitt „C1“ in 7 dem Bearbeitungsraum, der von einer Abdeckung oder dergleichen bedeckt ist, auf die die Schneidflüssigkeit direkt aufgetragen wird, oder auf die die gespritzte Schneidflüssigkeit aufgetragen wird, oder der mit dem Nebel der Schneidflüssigkeit gefüllt ist.
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In jedem der in und dargestellten Beispiele sind die Positionen der Temperatursensoren in zwei Typen unterteilt, nämlich die Positionen in den schraffierten Bereichen, die jeweils von der Wärmeerzeugung und -kühlung betroffen sind, und die Positionen in den nicht schraffierten Bereichen, die kaum von der Wärmeerzeugung oder -kühlung betroffen sind. Die Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 teilt nur die Temperaturinformationen der Temperatursensoren, die an den Positionen installiert sind, die sich in den nicht schraffierten Bereichen der Werkzeugmaschinen 20 befinden.
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8 zeigt Beispiele für die Installationspositionen der Temperatursensoren für den Fall, bei dem die von der Wärmeentwicklung und Kühlung jeweils beeinflussten Positionen den in 6 und 7 dargestellten Positionen entsprechen. Weil die Position „L1“ bis zur Position „L3“ jeweils von Wärmeentwicklung und Kühlung beeinflusst werden, sind die Temperatursensoren in der gesamten Werkzeugmaschine 20a zur Werkzeugmaschine 20n eingebaut.
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Andererseits, weil die Position „L4“ und die Position „L5“ durch Wärmeentwicklung oder Kühlung kaum beeinflusst werden, sind die Temperatursensoren in einigen Werkzeugmaschinen 20 in der Werkzeugmaschine 20a bis zur Werkzeugmaschine 20n installiert, und ihre Temperaturinformationen werden somit zwischen der Werkzeugmaschine 20a und der Werkzeugmaschine 20n geteilt.
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[Mit der zweiten Ausführungsform erzielte Effekte]
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In der zweiten Ausführungsform handelt es sich bei der Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 um gleichwertige Modelle, und diese sind in gleichwertigen Umgebungen installiert. Die Temperatursensoren, die an den Positionen installiert sind,
die durch Wärmeentwicklung oder Kühlung in den
Werkzeugmaschinen 20 kaum beeinflusst werden, sind nur in einigen der Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 installiert.
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Dies reduziert die Gesamtzahl der Temperatursensoren, indem es einen von einem Temperatursensor ausgegebenen Wert unter der Vielzahl der Werkzeugmaschinen 20 teilt, wie in der ersten Ausführungsform, auch wenn die Vielzahl der Werkzeugmaschinen 20 nicht im Wesentlichen gleichwertig arbeitet, wodurch es ermöglicht wird, die Gesamtkosten zu senken und das Ausfallrisiko der in den Werkzeugmaschinen installierten Temperatursensoren zu verringern.
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[Modifikation 1]
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Obwohl die Temperaturmessvorrichtung 10 und die Werkzeugmaschine 20 in jeder der Beschreibungen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform als Einzelkomponenten ausgebildet sind, ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. So kann beispielsweise die Werkzeugmaschine 20 dazu ausgebildet sind, die Temperaturmessvorrichtung 10 aufzunehmen. In diesem Fall kann in der Vielzahl der Werkzeugmaschinen 20 die Werkzeugmaschine 20 mit der Temperaturmesseinrichtung 10 als Master dienen, und jede der anderen Werkzeugmaschinen 20 kann als Slave dienen.
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[Modifikation 2]
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Obwohl in jeder der Beschreibungen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform die Temperaturmessvorrichtung, die als von den Werkzeugmaschinen getrennte Vorrichtung arbeitet, dazu ausgebildet ist, die von einem Temperatursensor gemessenen Temperaturinformationen bereitzustellen, der an einer bestimmten Werkzeugmaschine für die anderen Werkzeugmaschinen installiert ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. In einer Beispielkonfiguration kann eine Werkzeugmaschine A die Temperaturinformationen zu einer im Voraus festgelegten Abtastzeit unter Verwendung eines Temperatursensors, der an einer bestimmten Position in der eigenen Werkzeugmaschine A installiert ist, abtasten und ferner die Temperaturinformationen für eine gemeinsame Speichervorrichtung bereitstellen, während eine Werkzeugmaschine B von der Speichervorrichtung die Temperaturinformationen der Position ohne einen in der eigenen Werkzeugmaschine B installierten Temperatursensor empfangen kann, um die Temperaturinformationen der Position zu nutzen.
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[Modifikation 3]
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Obwohl in jeder der Beschreibungen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform die Temperaturmessvorrichtung, die als von den Werkzeugmaschinen getrennte Vorrichtung arbeitet, dazu ausgebildet ist, die Temperaturinformationen zwischen der Vielzahl von Werkzeugmaschinen zu vermitteln, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
In einer Beispielkonfiguration kann eine Werkzeugmaschine A mit einer Temperaturmesseinheit und einer Temperaturinformations-Anforderungseinheit Temperaturinformationen zu einer im Voraus eingestellten Abtastzeit unter Verwendung eines Temperatursensors, der an einer bestimmten Position in der eigenen Werkzeugmaschine A installiert ist, abtasten und weiterhin die Temperaturinformationen für eine andere Werkzeugmaschine B bereitstellen und auch die Temperaturinformationen an der Position ohne einen Temperatursensor, der in der eigenen Werkzeugmaschine B installiert ist, von einer anderen Werkzeugmaschine C empfangen, die mit einem Temperatursensor ausgestattet ist, der an der Position installiert ist. Darüber hinaus kann jede der Werkzeugmaschinen dazu ausgebildet sein, die von einem in der eigenen Werkzeugmaschine installierten Temperatursensor gemessenen Temperaturinformationen an eine andere Werkzeugmaschine zu übertragen, beispielsweise durch Peer-to-Peer-Kommunikation.
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[Modifikation 4]
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In jeder der Beschreibungen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform beinhaltet die Temperaturmessvorrichtung die Temperaturinformationserfassungseinheit und die Temperaturinformationsbereitstellungseinheit, wobei die Temperaturinformationserfassungseinheit die von den in der Werkzeugmaschine A installierten Temperatursensoren gemessenen Temperaturinformationen erfasst, und wobei die Temperaturinformationsbereitstellungseinheit die Temperaturinformationen für die Werkzeugmaschine B, die an der Installationsposition nicht mit einem Temperatursensor ausgestattet ist, bereitstellt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In einer Beispielkonfiguration kann ein Temperatursensor, der selbst an einer bestimmten Position in der Werkzeugmaschine A installiert ist, die vom Temperatursensor für die Werkzeugmaschine B gemessenen Temperaturinformationen exemplarisch durch Peer-to-Peer-Kommunikation bereitstellen, während die Werkzeugmaschine B die Temperaturinformationen als Temperaturinformationen der Position verwenden kann.
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[Modifikation 5]
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Obwohl die Temperaturmessvorrichtung 10 in jeder der Beschreibungen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform dafür sorgt, dass eine andere Werkzeugmaschine, die nicht an einer Position der Standardpositionen der jeweiligen Werkzeugmaschinen 20 mit einem Temperatursensor ausgestattet ist, die vom an der Position installierten Temperatursensor gemessene Temperaturinformation als Temperaturinformation der betreffenden Position verwendet, ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt.
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Um beispielsweise eine Temperatur jeder der einen oder mehreren Standardpositionen, die im Voraus in der Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 festgelegt sind, zu überwachen, kann die Temperaturmessvorrichtung 10 eine Werkzeugmaschine 20 der Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 dazu bringen, die Temperaturinformationen zu verwenden, die von einem Temperatursensor gemessen werden, der an einer Position der Standardpositionen installiert ist, als Temperaturinformationen der einen Position der Standardpositionen mit einem Temperatursensor, der in einer anderen Werkzeugmaschine 20 der Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 als anormal bestimmt wird.
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Zum Beispiel in dem Fall, dass es sich bei der Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 um gleichwertige Modelle handelt und diese in gleichwertigen Umgebungen installiert sind, um gleichwertige Arten der Bearbeitung durchzuführen, und ein Temperatursensor, der in einer Werkzeugmaschine 20 der Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 installiert ist, als anormal bestimmt wird, kann die Temperaturmessvorrichtung 10 die Werkzeugmaschine 20 dazu bringen, die Temperaturinformationen zu verwenden, die von einem Temperatursensor übertragen werden, der an der gleichen Position in einer anderen Werkzeugmaschine 20 in der Vielzahl von Werkzeugmaschinen installiert ist, als die Temperaturinformationen der Position mit dem als anormal erkannten installierten Temperatursensor.
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In einem weiteren Beispiel, in dem Fall dass es sich bei der Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 um gleichwertige Modelle handelt, und diese in gleichwertigen Umgebungen installiert sind, und ein Temperatursensor, der an einer Position installiert ist, die durch Wärmeerzeugung oder Kühlung in einer Werkzeugmaschine 20 der Vielzahl von Werkzeugmaschinen 20 kaum beeinflusst wird, als anormal erkannt wird, kann die Temperaturmessvorrichtung 10 die Werkzeugmaschine 20 dazu bringen, die Temperaturinformationen zu verwenden, die von einem Temperatursensor übertragen werden, der an der gleichen Position in einer anderen Werkzeugmaschine 20 der Vielzahl von Werkzeugmaschinen installiert ist, als die Temperaturinformationen der Position mit dem als anormal erkannten installierten Temperatursensor.
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Unter Bezugnahme auf 8, in dem Fall, in dem eine Anomalie bei dem Temperatursensor, der an der Position L5 in der Werkzeugmaschine 20a installiert ist, auftritt, da die Position L5 durch Wärmeerzeugung oder Abkühlung in der Werkzeugmaschine kaum beeinflusst wird, können die Temperaturinformationen in der Werkzeugmaschine 20a mit den Temperaturinformationen interpoliert werden, die von dem Temperatursensor gemessen werden, der an der Position L5 in einer anderen Werkzeugmaschine 20 installiert ist (z.B. dem Temperatursensor, der an der Position L5 in der Werkzeugmaschine 20n installiert ist), die ein gleichwertiges Modell ist und in einer gleichwertigen Umgebung installiert ist.
In einem anderen Fall, in dem eine Anomalie in dem Temperatursensor auftritt, der an der Position L1 in der Werkzeugmaschine 20a installiert ist, da die Position L1 durch Wärmeerzeugung und Kühlung in der Werkzeugmaschine beeinflusst wird, können die Temperaturinformationen in der Werkzeugmaschine 20a mit den Temperaturinformationen interpoliert werden, die von einem Temperatursensor gemessen werden, der an der Position L1 in einer anderen Werkzeugmaschine 20 installiert ist (z.B. der Temperatursensor, der an der Position L1 in der Werkzeugmaschine 20b installiert ist), die ein gleichwertiges Modell ist und in einer gleichwertigen Umgebung installiert ist, um eine gleichwertige Art der Bearbeitung durchzuführen.
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Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bisher beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
Die in den oben beschriebenen Ausführungsformen beschriebenen Effekte werden lediglich als die bevorzugten Effekte der vorliegenden Erfindung aufgeführt. Die durch die vorliegende Erfindung hervorgerufenen Wirkungen sind nicht auf die in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen beschränkt.
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Das von der Temperaturmessvorrichtung 10 ausgeführte Steuerungsverfahren wird mit Software realisiert.
In dem Fall, bei dem das Steuerungsverfahren mit Software realisiert wird, werden die in der Software enthaltenen Programme in einem Computer (der Temperaturmessvorrichtung 10) installiert.
Diese Programme können an einen Benutzer verteilt werden, indem sie auf einem Wechseldatenträger gespeichert werden, oder sie können durch Herunterladen über ein Netzwerk auf den Computer des Benutzers verteilt werden.
Alternativ können diese Programme für den Computer des Benutzers (die Temperaturmessvorrichtung 10) als Webservice über ein Netzwerk bereitgestellt werden, ohne heruntergeladen zu werden.
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ERLÄUTERUNG DER BEZUGSZEICHEN
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- 11 10
- TEMPERATURMESSVORRICHTUNG KOMMUNIKATIONSSCHNITTSTELLE
- 12
- SPEICHEREINHEIT
- 13
- STEUERGERÄT
- 20
- WERKZEUGMASCHINE
- 21
- BEARBEITUNGSPROGRAMM
- 22
- PROGRAMMLESE-/INTERPRETIEREINHEIT
- 23
- MOTORSTEUERGERÄT
- 24A, 24B
- MOTORANTRIEBSVERSTÄRKER
- 26
- SPINDEL
- 27
- SPINDELMOTOR
- 28
- VORSCHUBACHSE
- 29
- VORSCHUBACHSENMOTOR
- 30
- VORRICHTUNG ZUR KOMPENSATION THERMISCHER VERSCHIEBUNG
- 32
- KOMPENSATIONSBETRAG BERECHNUNGSEINHEIT
- 34
- KOMPENSATIONSEINHEIT
- 40
- NETZWERK
- 100
- SYSTEM ZUR KOMPENSATION THERMISCHER VERSCHIEBUNG
- 121
- VERWALTUNGSTABELLE
- 131
- TEMPERATURINFORMATIONSERFASSUNGSEINHEIT
- 132
- TEMPERATURINFORMATIONSBEREITSTELLUNGSEINHEIT
