DE102020000436A1

DE102020000436A1 - Fremdstofferkennungseinrichtung, die das Eindringen eines Fremdstoffs in das Innere eines in einer Werkzeugmaschine angeordneten Elektromotors erkennt

Info

Publication number: DE102020000436A1
Application number: DE102020000436.9A
Authority: DE
Inventors: Koudai Akashi
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2020-01-24
Publication date: 2020-08-06
Also published as: JP7068206B2; US20200246930A1; DE102020000436A8; CN111509915A; JP2020122751A; US11801578B2

Abstract

Eine Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung umfasst einen Ionensensor, der im Inneren eines Vorschubachsenmotors angeordnet ist. Der Ionensensor ist so ausgeführt, dass er ein in einer Schneidflüssigkeit enthaltenes Ion erkennt. Eine Maschinensteuereinrichtung entscheidet basierend auf einem Ausgang des Ionensensors, ob eine Ionenkonzentration in einem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt, und entscheidet, dass die Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors eingedrungen ist, wenn die Ionenkonzentration in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung, die das Eindringen eines Fremdstoffs bzw. Fremdkörpers in das Innere eines in einer Werkzeugmaschine angeordneten Elektromotors erkennt.
Beschreibung des Standes der Technik
Die Verwendung von Motoren zum Bewegen und Drehen von Komponenten einer Einrichtung ist bekannt. Mit einem Motor ausgestattete Einrichtungen können in verschiedenen Umgebungen verwendet werden. Ein Motor kann beispielsweise in einer Umgebung verwendet werden, in der eine große Menge Staub oder Schmutz vorhanden ist. In diesem Fall besteht das Risiko, dass Fremdstoffe bzw. Fremdkörper, wie etwa Staub oder Schmutz, in das Innere des Motors eindringen, was zu einem Ausfall des Motors führt.
Bevorzugt sind Einrichtungen, die Motoren steuern, dazu fähig, das Eindringen eines Fremdstoffs bzw. Fremdkörpers in das Innere des Motors zu erkennen. Im Stand der Technik ist die Erkennung des Eindringens eines Fremdstoffs bzw. Fremdkörpers in Lager oder dergleichen durch Erkennen der Spannung oder Impedanz etc. in den elektrischen Schaltungen zum Antreiben des Motors bekannt (siehe z.B. die ungeprüfte japanische Patentschrift Nr. 2002-131187A und die ungeprüfte japanische Patentschrift Nr. 2017-34858A ). Außerdem ist ein Verfahren zum Erkennen eines Fremdstoffs bzw. Fremdkörpers durch Ausbilden eines Teils der elektrischen Schaltung im Lager des Motors bekannt (siehe z.B. die ungeprüfte japanische Gebrauchsmusterschrift Nr. 50-106607U ).
Außerdem ist die Anordnung eines Sensors in einer Einrichtung zum Erkennen von Anomalien der Komponenten der Einrichtung bekannt. Beispielsweise ist die Anordnung eines Temperaturdetektors in einem Motor zum Erkennen einer Beschädigung einer im Motor angeordneten Öldichtung bekannt (siehe z.B. die ungeprüfte japanische Patentschrift Nr. 2004-242416A). Des Weiteren ist die Anordnung eines Sensors in einem Spindelkopf zum Entscheiden, ob im Spindelkopf einer Werkzeugmaschine Komponenten vorhanden sind, bei denen eine Anomalie aufgetreten ist, bekannt (siehe z.B. die ungeprüfte japanische Patentschrift Nr. 2018-187703A ).
Zusammenfassung der Erfindung
Im Falle eines Zerspanens oder Polierens eines Werkstücks ist es bekannt, das Werkstück mit einer Werkzeugmaschine zu bearbeiten. Beim Bearbeiten des Werkstücks durch die Werkzeugmaschine werden Späne erzeugt. Außerdem kann in manchen Fällen beim Bearbeiten des Werkstücks dem Abschnitt, in dem das Werkstück bearbeitet wird, eine Schneidflüssigkeit zugeführt werden. Späne und Schneidflüssigkeit verteilen sich in der Nähe des Abschnitts, in dem die Bearbeitung durchgeführt wird. Daher kann in manchen Fällen eine Bearbeitungskammer, die einen Raum zur Bearbeitung von Werkstücken darstellt, in der Werkzeugmaschine angeordnet sein. Die Bearbeitungskammer ist so ausgeführt, dass sich die Späne und die Schneidflüssigkeit nicht außerhalb davon verteilen.
In manchen Fällen können im Inneren der Bearbeitungskammer der Werkzeugmaschine Motoren angeordnet sein. Beispielsweise ist ein Spindelmotor, der eine ein Werkzeug tragende Spindel dreht, im Inneren der Bearbeitungskammer angeordnet. Außerdem können in manchen Fällen ein Vorschubachsenmotor, der einen Tisch bewegt, an dem ein Werkstück befestigt ist, und ein Vorschubachsenmotor, der ein Element bewegt, an dem der Spindelkopf befestigt ist, im Inneren der Bearbeitungskammer angeordnet sein. Solche Motoren werden in Umgebungen verwendet, in denen erhebliche Mengen von Spänen und Schneidflüssigkeit vorhanden sind. Dadurch können Fremdstoffe bzw. Fremdkörper leicht in das Innere der Motoren eindringen.
Wenn ein Fremdstoff bzw. Fremdkörper (im Folgenden vereinfacht „Fremdstoff“) in das Innere eines Motors eindringt, kann in manchen Fällen die Leistung des Motors reduziert werden oder ein Ausfall des Motors auftreten. Wenn die Leistung des Motors reduziert ist oder der Motor ausfällt, besteht dahingehend ein Problem, dass die Werkzeugmaschine gestoppt werden muss. Daher ist die Fähigkeit, das Eindringen eines Fremdstoffs in das Innere eines Motors mit hoher Genauigkeit zu erkennen, bevorzugt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung bereitgestellt, die das Eindringen eines Fremdstoffs in das Innere eines in einer Werkzeugmaschine angeordneten Elektromotors erkennt. Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung umfasst einen Sensor, der im Inneren des Elektromotors angeordnet ist. Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung umfasst eine Steuereinrichtung, die basierend auf einem Ausgang des Sensors entscheidet, ob der Fremdstoff in das Innere des Elektromotors eingedrungen ist. Der Sensor ist so ausgeführt, dass er eine physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs erkennt. Die Steuereinrichtung umfasst eine Speichereinheit, die Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs speichert, und eine Entscheidungseinheit, die durch Vergleichen des Ausgangs des Sensors mit den Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs über das Eindringen des Fremdstoffs und die Art des Fremdstoffs entscheidet.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm einer Werkzeugmaschine, die eine erste Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform umfasst.
2 ist eine schematische Schnittansicht eines Vorschubachsenmotors, in dem ein Sensor einer ersten Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung gemäß der Ausführungsform angeordnet ist.
3 ist ein Blockdiagramm einer Werkzeugmaschine, die eine zweite Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung gemäß der Ausführungsform umfasst.
4 ist eine schematische Schnittansicht eines Vorschubachsenmotors, in dem ein Sensor der zweiten Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung gemäß der Ausführungsform angeordnet ist.

Genaue Beschreibung
Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung gemäß der Ausführungsform, die das Eindringen eines Fremdstoffs erkennt, ist unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben. Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform entscheidet über das Eindringen eines Fremdstoffs in das Innere eines Elektromotors einer Werkzeugmaschine und ferner über die Art des eingedrungenen Fremdstoffs.
1 ist ein Blockdiagramm einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Werkzeugmaschine 1 bearbeitet ein Werkstück unter Änderung der Position eines Werkzeugs relativ zum Werkstück. Die Werkzeugmaschine 1 umfasst Vorschubachsen, die die Position des Werkzeugs relativ zum Werkstück ändern. Die Vorschubachsen können beispielsweise in Form von drei linearen Achsen (X-Achse, Y-Achse und Z-Achse) ausgeführt sein. Die Vorschubachsen der Werkzeugmaschine 1 sind nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt und die Vorschubachsen können durch beliebige lineare Achsen oder Rotationsvorschubachsen ausgeführt werden.
Die Werkzeugmaschine 1 umfasst eine Antriebseinrichtung 5, die das Werkstück oder das Werkzeug längs der Vorschubachse bewegt. Die Antriebseinrichtung 5 umfasst Vorschubachsenmotoren 31, die entsprechend den jeweiligen Vorschubachsen angeordnet sind. Die Werkzeugmaschine 1 umfasst einen Spindelkopf 6, der das Werkzeug dreht und gleichzeitig das Werkzeug hält. Der Spindelkopf 6 umfasst eine Spindel, die das Werkzeug trägt, und einen Spindelmotor 32, der die Spindel dreht.
Die Werkzeugmaschine 1 umfasst eine Maschinensteuereinrichtung 2, die die Vorschubachsenmotoren 31 und den Spindelmotor 32 steuert. Die Maschinensteuereinrichtung 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine arithmetische Verarbeitungseinrichtung (Computer), die eine CPU (Zentraleinheit) als Prozessor umfasst. Die arithmetische Verarbeitungseinrichtung umfasst ein RAM (Direktzugriffsspeicher) und ein ROM (Festwertspeicher) etc., die über einen Bus mit der CPU verbunden sind.
Die Werkzeugmaschine 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird numerisch gesteuert. Ein Bearbeitungsprogramm 7 zum Betreiben der Werkzeugmaschine 1 kann vorab durch einen Bediener erzeugt werden. Die Maschinensteuereinrichtung 2 umfasst eine Speichereinheit 3, die das Bearbeitungsprogramm 7 und auf die Bearbeitung bezogene Informationen, wie etwa einen Entscheidungsbereich, speichert, und eine Befehlserzeugungseinheit 4, die basierend auf dem Bearbeitungsprogramm 7 Betriebsbefehle für die Motoren erzeugt. Die Speichereinheit 3 kann durch ein Speichermedium, wie etwa einen flüchtigen Speicher, einen nichtflüchtigen Speicher oder eine Festplatte, das dazu fähig ist, Informationen zu speichern, gebildet werden. Die Befehlserzeugungseinheit 4 entspricht einem Prozessor, der gemäß dem Bearbeitungsprogramm 7 betrieben wird. Die Befehlserzeugungseinheit 4 ist so ausgeführt, dass sie dazu fähig ist, die in der Speichereinheit 3 gespeicherten Informationen auszulesen. Der Prozessor fungiert als Befehlserzeugungseinheit 4, indem er das Bearbeitungsprogramm 7 ausliest und die im Bearbeitungsprogramm 7 vorgegebene Steuerung ausführt.
Die Werkzeugmaschine 1 umfasst eine Motorantriebseinrichtung 33, die basierend auf den durch die Maschinensteuereinrichtung 2 erzeugten Betriebsbefehlen die Vorschubachsenmotoren 31 und den Spindelmotor 32 mit Strom versorgt. Die Vorschubachsenmotoren 31 und der Spindelmotor 32 werden infolge der Stromversorgung durch die Motorantriebseinrichtung 33 angetrieben.
Die Maschinensteuereinrichtung 2 umfasst eine Eingabeeinheit 8, mit der ein Bediener auf eine Bearbeitung bezogene Informationen eingibt. Die Eingabeeinheit 8, wird beispielsweise durch eine Eingabeeinrichtung, wie etwa eine Tastatur, Wählscheibe oder Maus, gebildet. Die Maschinensteuereinrichtung 2 umfasst eine Anzeigeeinheit 9, die auf eine Bearbeitung bezogene Informationen anzeigt. Die Anzeigeeinheit 9 wird beispielsweise durch eine Anzeigeeinrichtung, wie etwa eine Flüssigkristallanzeigetafel, gebildet.
2 ist eine schematische Teilschnittansicht eines Elektromotors, in dem der Sensor der ersten Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform angeordnet ist. Der Elektromotor gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in der Werkzeugmaschine angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Vorschubachsenmotor 31 als Beispiel des Elektromotors beschrieben. Der Vorschubachsenmotor 31 umfasst einen Rotor 11 und einen Stator 12. Der Stator 12 umfasst einen Statorkern 27, der beispielsweise durch mehrere in Achsenrichtung gestapelte magnetische Stahlplatten gebildet wird. Spulen 16 sind um den Statorkern 27 gewickelt. Der Rotor 11 umfasst eine stabförmige Welle 13, einen Rotorkern 17, der an der äußeren Umfangsfläche der Welle 13 befestigt ist, und einen Magneten 18, der im Inneren des Rotorkerns 17 angeordnet ist. Der Magnet 18 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Permanentmagnet. Die Welle 13 ist mit einem anderen Element verbunden, um Drehkraft zu übertragen. Die Welle 13 dreht sich um eine Rotationsachse RA. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Seite, auf der die Welle 13 mit dem anderen Element verbunden ist, in der Richtung, in der sich die Rotationsachse RA erstreckt, als Vorderseite bezeichnet. Des Weiteren wird die der Vorderseite entgegengesetzte Seite als Rückseite bezeichnet. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel zeigt der Pfeil 81 die Vorderseite des Vorschubachsenmotors 31 an.
Der Vorschubachsenmotor 31 umfasst als Gehäuse ein vorderseitiges Gehäuse 21 und ein rückseitiges Gehäuse 22. Die Gehäuse 21, 22 sind rohrförmig. Der Stator 12 ist durch Befestigungselemente, wie etwa Stifte, an den Gehäusen 21, 22 befestigt. Die Gehäuse 21, 22 lagern den Rotor 11 drehbar über Lager 14, 15. Das Gehäuse 21 trägt das Lager 14. Ein Lagertragelement 26, das das Lager 15 trägt, ist im Gehäuse 22 befestigt. Eine Öldichtung 20, die das Eindringen von Fremdstoffen unterdrückt, ist zwischen dem vorderseitigen Ende des Gehäuses 21 und der Welle 13 angeordnet.
Ein Encoder 19 zum Erkennen der Drehstellung oder Drehzahl der Welle 13 ist am rückseitigen Ende der Welle 13 angeordnet. Eine rückwärtige Abdeckung 23, die den Spalt im Inneren des Gehäuses 22 verschließt, ist am rückseitigen Ende des Gehäuses 22 angeordnet.
Bezug nehmend auf 1 und 2 umfasst die Werkzeugmaschine 1 eine erste Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 51, die das Eindringen eines Fremdstoffs in das Innere des in der Werkzeugmaschine 1 angeordneten Elektromotors erkennt. Die erste Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 51 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erkennt das Eindringen eines Fremdstoffs in das Innere des Vorschubachsenmotors 31.
Der Vorschubachsenmotor 31 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist im Inneren der Bearbeitungskammer der Werkzeugmaschine 1 angeordnet. Die Bearbeitungskammer ist durch ein eine Wand bildendes Element umgeben, welches als Spritzschutz bezeichnet wird. Beim Bearbeiten eines Werkstücks werden Späne erzeugt. Des Weiteren wird beim Bearbeiten eines Werkstücks eine Schneidflüssigkeit zum Kühlen des Werkstücks und Herabsetzen der Reibung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug zugeführt. Außerdem kann die Schneidflüssigkeit eine Funktion zum Entfernen von Spänen aufweisen, die in der Nähe des Bearbeitungspunkts des Werkstücks zurückbleiben. Die Schneidflüssigkeit wird beispielsweise in Richtung des Abschnitts, in dem das Werkstück bearbeitet wird, aus einer in der Werkzeugmaschine 1 angeordneten Düse ausgestoßen.
Große Mengen an Schneidflüssigkeit und Spänen verteilen sich im Inneren der Bearbeitungskammer. Fremdstoffe, wie etwa Schneidflüssigkeit und Späne, sind rund um den Vorschubachsenmotor 31 vorhanden. Außerdem kann in manchen Fällen ein Untersetzungsgetriebe mit dem Vorschubachsenmotor 31 verbunden sein. Im Inneren des Untersetzungsgetriebes wird Schmiermittel verwendet. Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erkennt das Eindringen von wenigstens einer Art von Fremdstoff, die Schneidflüssigkeit, Späne und Schmiermittel umfasst, in das Innere des Vorschubachsenmotors 31.
Die erste Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 51 erkennt das Eindringen von Schneidflüssigkeit. Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 51 umfasst im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 angeordnete Sensoren. Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 51 umfasst mehrere Sensoren. Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 51 umfasst einen Feuchtesensor 41, einen Ionensensor 42, einen pH-Sensor 43, einen Gassensor 44 und einen Geruchssensor 45. Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 51 umfasst eine Steuereinrichtung, die basierend auf dem Ausgang des Sensors entscheidet, ob ein Fremdstoff in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform fungiert die Maschinensteuereinrichtung 2 als Steuereinrichtung, die über das Eindringen eines Fremdstoffs entscheidet. Es wird darauf hingewiesen, dass die Sensoren zum Erfassen vorgegebener Signale im Inneren des Elektromotors angeordnet sind und elektrische Schaltungen, die die von den Sensoren erfassen Signale verarbeiten, an der Außenseite des Elektromotors angeordnet sein können.
Die im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 angeordneten Sensoren sind so ausgeführt, dass sie die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs erkennen, der in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eindringen kann. Die Maschinensteuereinrichtung 2 speichert Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs in der Speichereinheit 3. Die auf die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs bezogenen Informationen umfassen beispielsweise einen auf einen Wert der physikalischen Eigenschaft des Fremdstoffs bezogenen Entscheidungsbereich. Ein Bediener kann die auf die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs bezogenen Informationen vorab erzeugen. Der Bediener gibt die Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs über die Eingabeeinheit 8 in die Speichereinheit 3 ein.
Die Maschinensteuereinrichtung 2 umfasst eine Entscheidungseinheit 10, die über das Eindringen eines Fremdstoffs in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 und die Art des eingedrungenen Fremdstoffs entscheidet. Die Entscheidungseinheit 10 entspricht einem Prozessor, der gemäß dem Bearbeitungsprogramm 7 betrieben wird. Der Prozessor fungiert als Entscheidungseinheit 10, indem er das Bearbeitungsprogramm 7 ausliest und die im Bearbeitungsprogramm 7 vorgegebene Steuerung ausführt.
Die Entscheidungseinheit 10 erfasst die Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs von der Speichereinheit 3. Des Weiteren erfasst die Entscheidungseinheit 10 den Ausgang des Sensors. Die Entscheidungseinheit 10 entscheidet über das Eindringen eines Fremdstoffs und die Art des Fremdstoffs durch Vergleichen des Ausgangs des Sensors mit den Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs. Mit anderen Worten, die Entscheidungseinheit 10 entscheidet, ob ein spezifischer Fremdstoff in das Innere des Elektromotors eingedrungen ist.
Bei der Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform entscheidet die Entscheidungseinheit 10 basierend auf dem Ausgang des Sensors, ob ein Wert einer physikalischen Eigenschaft in einem auf den Fremdstoff bezogenen Entscheidungsbereich liegt. Der auf den Fremdstoff bezogene Entscheidungsbereich wird vorab festgelegt und in der Speichereinheit 3 gespeichert. Wenn der auf den Ausgängen des Sensors basierende Wert der physikalischen Eigenschaft in dem auf den Fremdstoff bezogenen Entscheidungsbereich liegt, entscheidet die Entscheidungseinheit 10, dass der Fremdstoff in das Innere des Motors eingedrungen ist. Die Entscheidungsbereiche der Werte der physikalischen Eigenschaften können vorab durch den Bediener bestimmt werden.
Die Entscheidung der Entscheidungseinheit 10 ist nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Beispielsweise kann ein Entscheidungsbereich einer Anstiegsrate des Werts der physikalischen Eigenschaft des Fremdstoffs als Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs in der Speichereinheit 3 gespeichert werden. Die Entscheidungseinheit 10 kann die Anstiegsrate des Werts der physikalischen Eigenschaft des Fremdstoffs basierend auf den Ausgängen des Sensors berechnen. Die Entscheidungseinheit 10 kann entscheiden, dass ein Fremdstoff eingedrungen ist, wenn die Anstiegsrate im Entscheidungsbereich liegt. Außerdem kann die Tatsache, ob eine vorgegebene Substanz vorhanden ist, als Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs in der Speichereinheit 3 gespeichert werden. Wenn die vorgegebene Substanz basierend auf dem Ausgang des Sensors erkannt wird, entscheidet die Entscheidungseinheit 10, dass der Fremdstoff eingedrungen ist.
Die Entscheidungseinheit 10 kann den Ausgang des Sensors zu einer beliebigen Zeit erfassen, um die Entscheidung über das Eindringen eines Fremdstoffs und die Art des Fremdstoffs auszuführen. Beispielsweise kann die Entscheidungseinheit 10 die Entscheidung während der Zeitspanne durchführen, in der der Vorschubachsenmotor 31 angetrieben wird. Außerdem kann die Entscheidungseinheit 10 die Entscheidung während der Zeitspanne durchführen, in der das Werkstück bearbeitet wird, d.h. während der Zeitspanne, in der große Mengen an Schneidflüssigkeit und Spänen im Inneren der Bearbeitungskammer vorhanden sind. Alternativ kann die Entscheidungseinheit 10 die Entscheidung während der Zeitspanne durchführen, in der der zu erkennende Fremdstoff erzeugt wird. Wenn der Fremdstoff beispielsweise eine Schneidflüssigkeit ist, kann die Entscheidungseinheit 10 die Entscheidung über das Eindringen von Schneidflüssigkeit während der Zeitspanne durchführen, in der Schneidflüssigkeit in Richtung des Werkstücks aus der Düse ausgestoßen wird, um Schneidflüssigkeit zuzuführen.
Wenn als Ergebnis der Entscheidung der Entscheidungseinheit 10 das Eindringen eines spezifischen Fremdstoffs in das Innere des Elektromotors erkannt wird, kann die Anzeigeeinheit 9 Informationen über die Komponente anzeigen, die aufgrund des spezifischen Fremdstoffs Gefahr läuft, beschädigt zu werden oder auszufallen. Die Beziehung zwischen dem spezifischen Fremdstoff und der Komponente, die Gefahr laufen kann, beschädigt zu werden oder auszufallen, wird in der Speichereinheit 3 gespeichert. Alternativ kann die Anzeigeeinheit 9 eine Warnung für den Bediener anzeigen. Der Bediener kann die auf der Anzeigeeinheit 9 angezeigte Warnung sehen und den Vorschubachsenmotor 31 reparieren oder eine Ersatzkomponente bereitstellen.
Als Nächstes wird die Steuerung zum Erkennen des Eindringens eines Fremdstoffs basierend auf den Ausgängen der jeweiligen Sensoren beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass, obgleich in der Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 51 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mehrere Sensoren enthalten sind, die Einrichtung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt ist. Es ist ausreichend, wenn die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 51 wenigstens einen Sensor umfasst.
Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 51 umfasst den Feuchtesensor 41 als Sensor zum Erkennen der physikalischen Eigenschaft des Fremdstoffs. Der Feuchtesensor 41 erkennt die Luftfeuchte im Inneren des Vorschubachsenmotors 31. In der Schneidflüssigkeit der Werkzeugmaschine sind eine wasserlösliche Schneidflüssigkeit und eine wasserunlösliche Schneidflüssigkeit vorhanden. Bei dem vorliegenden Beispiel wird eine wasserlösliche Schneidflüssigkeit verwendet. Da die wasserlösliche Schneidflüssigkeit mit Wasser verdünnt ist, ist in ihren Komponenten Wasser vorhanden. Der Spalt im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 ist abgedichtet. Wenn eine wasserlösliche Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eindringt, nimmt die Feuchte in dem Spalt im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 zu.
Die Speichereinheit 3 speichert einen auf die wasserlösliche Schneidflüssigkeit bezogenen Feuchteentscheidungsbereich als Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs. Die Entscheidungseinheit 10 entscheidet basierend auf dem Ausgang des Feuchtesensors 41, ob die Feuchte im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt. Der Feuchtesensor 41 erkennt beispielsweise die Feuchte im Inneren des Vorschubachsenmotors 31. Die Entscheidungseinheit 10 entscheidet, ob die durch den Feuchtesensor 41 erkannte Feuchte größer ist als ein auf die Schneidflüssigkeit bezogener Feuchteentscheidungswert. Wenn die Feuchte größer ist als der auf die Schneidflüssigkeit bezogene Entscheidungswert, entscheidet die Entscheidungseinheit 10, dass die wasserlösliche Schneidflüssigkeit in das Innere des Motors eingedrungen ist.
Alternativ kann ein auf eine Feuchteanstiegsrate bezogener Entscheidungsbereich als Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs gespeichert werden. Wenn die durch den Feuchtesensor 41 erfasste Feuchte mit einer Rate ansteigt, die größer ist als ein vorgegebener Entscheidungswert, kann die Entscheidungseinheit 10 entscheiden, dass die wasserlösliche Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist.
Wenn entschieden wird, dass die wasserlösliche Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist, zeigt die Anzeigeeinheit 9 an, dass die Schneidflüssigkeit eingedrungen ist. Außerdem zeigt die Anzeigeeinheit 9 Informationen über Komponenten an, die aufgrund des Kontakts mit der wasserlöslichen Schneidflüssigkeit Gefahr laufen, beschädigt zu werden oder auszufallen. Die Anzeigeeinheit 9 zeigt beispielsweise Informationen an, wie etwa das Risiko eines Isolierungsausfalls in den Wicklungen, die in Komponenten, wie etwa den Spulen 16, verwendet werden. Alternativ kann die Anzeigeeinheit 9 Informationen, wie etwa das Risiko der Bildung von Rost in Komponenten, wie etwa den Lagern 14, 15, dem Rotorkern 17 und dem Statorkern 27, anzeigen.
Da sich der Rotor 11 im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 dreht, wird die Luft im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 bewegt. Die Feuchte in dem Spalt im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 ist im Wesentlichen konstant. Daher kann der Feuchtesensor 41 an einer beliebigen Position in dem Spalt im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 angeordnet werden. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel ist der Feuchtesensor 41 an der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 22 befestigt. Alternativ kann der Feuchtesensor 41 an einem Element befestigt sein, das im Inneren der Gehäuse 21, 22 angeordnet ist, wie etwa das Lagertragelement 26.
Als Nächstes umfasst die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 51 den Gassensor 44 und den Geruchssensor 45 als Sensoren zum Erkennen der physikalischen Eigenschaften des Fremdstoffs. Der Gassensor 44 und der Geruchssensor 45 sind Sensoren, die das Gas erkennen, das einer in der Schneidflüssigkeit enthaltenen Substanz entspricht. Obgleich bei dem in 1 und 2 gezeigten Beispiel sowohl der Gassensor 44 als auch der Geruchssensor 45 bereitgestellt sind, kann auch nur einer dieser Sensoren bereitgestellt werden.
Der Gassensor 44 erkennt ein spezifisches Gas, das in der Luft im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 enthalten ist. Beispielsweise können in manchen Fällen Schwefelverbindungen als Hochdruckzusatz in der Schneidflüssigkeit enthalten sein. In diesem Fall wird ein Gassensor 44 bereitgestellt, der aus den Schwefelverbindungen gebildeten Schwefelwasserstoff erkennt. Der Gassensor 44 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erkennt die Konzentration des spezifischen Gases.
Der Geruchssensor 45 erkennt Gerüche in der Luft im Inneren des Vorschubachsenmotors 31. Beispielsweise kann in manchen Fällen der Schneidflüssigkeit eine organische Verbindung als Zusatz hinzugefügt sein. Zusätzlich dazu, dass er als Hochdruckzusatz dient, unterdrückt der organische Verbindungszusatz das Auftreten von Rost am Werkstück oder dient als Oberflächenbehandlungsmittel. Die organische Verbindung erzeugt einen spezifischen Geruch. Wenn in dem Zusatz der Schneidflüssigkeit eine flüchtige organische Verbindung enthalten ist, wird ein Geruchssensor 45 bereitgestellt, der den Geruch der organischen Verbindung erkennt. Der Geruchssensor 45 der vorliegenden Ausführungsform erkennt die Stärke des Geruchs. Die Stärke des Geruchs entspricht der Konzentration des Gases. Somit kann der Geruchssensor 45 die Konzentration des spezifischen Gases erkennen.
Der auf die Schneidflüssigkeit bezogene Entscheidungsbereich der Gaskonzentration kann in diesen Fällen als Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs verwendet werden. Der auf die Schneidflüssigkeit bezogene Entscheidungsbereich der Gaskonzentration wird vorab bestimmt und in der Speichereinheit 3 gespeichert. Die Entscheidungseinheit 10 erfasst den Ausgang des Gassensors 44 oder des Geruchssensors 45. Die Entscheidungseinheit 10 erfasst den auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich von der Speichereinheit 3. Die Entscheidungseinheit 10 entscheidet basierend auf dem Ausgang des Gassensors 44 oder des Geruchssensors 45, ob die Gaskonzentration in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt. Wenn bestimmt wird, dass die Gaskonzentration in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt, entscheidet die Entscheidungseinheit 10, dass die Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Entscheidungseinheit 10 die Gaskonzentration anhand der durch den Geruchssensor 45 erkannten Stärke des Geruchs berechnen kann. Alternativ kann, wenn die Stärke des Geruchs in einem vorgegebenen Geruchsstärkeentscheidungsbereich liegt, entschieden werden, dass die Gaskonzentration in dem Gaskonzentrationsentscheidungsbereich liegt.
Wenn entschieden wird, dass die Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist, zeigt die Anzeigeeinheit 9 an, dass Schneidflüssigkeit eingedrungen ist. Des Weiteren kann die Anzeigeeinheit 9 Informationen über die Komponente anzeigen, die aufgrund des Kontakts mit der Schneidflüssigkeit beschädigt werden oder ausfallen kann. Wenn beispielsweise entschieden wird, dass eine Schneidflüssigkeit, die eine Schwefelverbindung enthält, in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist, kann die Anzeigeeinheit 9 anzeigen, dass die aus Gummi gefertigte Komponente beschädigt werden kann. Beispielsweise kann die Anzeigeeinheit 9 anzeigen, dass das Risiko einer Beschädigung der O-Ringe, die zwischen den Gehäusen 21, 22 und dem Stator 12 angeordnet sind, der O-Ringe, die in Abschnitten angeordnet sind, in denen Detektoren angebracht sind, oder der Öldichtung 20 besteht.
Wie der Feuchtesensor 41, können der Gassensor 44 und der Geruchssensor 45 an beliebigen Positionen in dem Spalt im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 angeordnet sein. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel ist der Gassensor 44 an der Innenfläche des Gehäuses 22 angeordnet. Ferner ist der Geruchssensor 45 an der Innenfläche des Gehäuses 21 angeordnet.
Als Nächstes umfasst die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 51 den Ionensensor 42, der ein Ion erkennt, das einer in der Schneidflüssigkeit enthaltenen Substanz entspricht, als Sensor zum Erkennen einer physikalischen Eigenschaft des Fremdstoffs. In manchen Fällen können eine Chlorverbindung, eine Schwefelverbindung oder eine Phosphorverbindung als Zusatz in der Schneidflüssigkeit enthalten sein. Diese Verbindungen können in manchen Fällen beispielsweise als Hochdruckzusätze enthalten sein. Ein Sensor, der das Ion erkennt, das der Chlorverbindung, Schwefelverbindung oder Phosphorverbindung entspricht, kann als Ionensensor 42 verwendet werden. Wenn beispielsweise die Chlorverbindung in dem Zusatz der Schneidflüssigkeit enthalten ist, kann ein Ionensensor 42 bereitgestellt werden, der das Chloridion erkennt. Wenn die Schwefelverbindung in dem Zusatz der Schneidflüssigkeit enthalten ist, kann ein Ionensensor 42 bereitgestellt werden, der das Sulfidion erkennt. Alternativ kann, wenn die Phosphorverbindung in dem Zusatz der Schneidflüssigkeit enthalten ist, ein Ionensensor 42 bereitgestellt werden, der das Phosphidion erkennt.
Ein Sensor, der entscheidet, ob ein spezifisches Ion in einer Konzentration, die gleich oder größer als eine vorgegebene Konzentration ist, in einer Flüssigkeit enthalten ist, kann als Ionensensor 42 verwendet werden. Alternativ kann ein Sensor, der die Konzentration des Ions in einer Flüssigkeit erkennt, als Ionensensor 42 verwendet werden.
In diesen Fällen kann ein auf die Schneidflüssigkeit bezogener Ionenkonzentrationsentscheidungsbereich als Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs verwendet werden. Der auf die Schneidflüssigkeit bezogene Ionenkonzentrationsentscheidungsbereich wird vorab bestimmt und in der Speichereinheit 3 gespeichert. Die Entscheidungseinheit 10 erfasst den Ausgang des Ionensensors 42. Die Entscheidungseinheit 10 erfasst den auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Ionenkonzentrationsentscheidungsbereich von der Speichereinheit 3. Die Entscheidungseinheit 10 entscheidet basierend auf dem Ausgang des Ionensensors 42, ob die Ionenkonzentration in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt. Wenn die Ionenkonzentration in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt, entscheidet die Entscheidungseinheit 10, dass die Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist.
Wenn entschieden wird, dass die Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist, kann die Anzeigeeinheit 9 Informationen über das Eindringen der Schneidflüssigkeit und Informationen über die Komponente anzeigen, die aufgrund des Kontakts mit der Schneidflüssigkeit Gefahr laufen kann, beschädigt zu werden oder auszufallen. Wenn der Ionensensor 42 beispielsweise das Chloridion erkennt, kann die Anzeigeeinheit 9 anzeigen, dass das Risiko einer Beschädigung der aus Harz gefertigten Komponente besteht, die im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 angeordnet ist. Die Anzeigeeinheit 9 kann beispielsweise anzeigen, dass das Risiko einer Zersetzung der zum Umschließen der Spulen ausgebildeten Harzimprägniermittel besteht. Alternativ kann, wenn der Ionensensor 42 ein Sensor ist, der das Sulfidion erkennt, die Anzeigeeinheit 9 anzeigen, dass das Risiko einer Beschädigung der aus Gummi gefertigten Komponente, wie etwa der Öldichtung 20, besteht.
Der Ionensensor 42 kann an einer beliebigen Position im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 angeordnet sein. Damit der Ionensensor 42 das Ion erkennt, muss der Ionensensor 42 jedoch die Flüssigkeit berühren. Daher ist der Ionensensor 42 bevorzugt in der Nähe des Wegs angeordnet, auf dem die Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eindringt.
Die Schneidflüssigkeit dringt durch die Fugen zwischen Komponenten des Vorschubachsenmotors 31 ein. Der Vorschubachsenmotor 31 umfasst mehrere Komponenten, die die Außenseite und Innenseite des Vorschubachsenmotors 31 isolieren. Beispielsweise entsprechen die Gehäuse 21, 22, der Stator 12, die rückwärtige Abdeckung 23, die Welle 13 und die Öldichtung 20 Komponenten, die die Innen- und Außenseite des Vorschubachsenmotors 31 isolieren. Der Ionensensor 42 ist bevorzugt in der Nähe von Abschnitten angeordnet, in denen diese Komponenten einander berühren.
Wie durch den Pfeil 82 angezeigt, dringt die Schneidflüssigkeit beispielsweise an dem Abschnitt, an dem sich das Gehäuse 21 und der Stator 12 berühren, oder dem Abschnitt ein, an dem sich das Gehäuse 22 und der Stator 12 berühren. Alternativ dringt die Schneidflüssigkeit, wie durch den Pfeil 83 angezeigt, an dem Abschnitt, an dem sich die Öldichtung 20 und die Welle 13 berühren, in den Spalt im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 ein. Daher sind die Ionensensoren 42 bei dem in 2 gezeigten Beispiel in der Nähe der Abschnitte angeordnet, an denen die Gehäuse 21, 22 und der Stator 12 einander berühren. Außerdem ist ein Ionensensor 42 in der Nähe des Abschnitts angeordnet, an dem sich die Öldichtung 20 und die Welle 13 berühren. Ein Ionensensor 42 ist in dem zwischen der Öldichtung 20 und dem Lager 14 gelegenen Spalt angeordnet. Durch die Verwendung dieser Konfiguration ist es wahrscheinlich, dass die eindringende Schneidflüssigkeit mit den Ionensensoren 42 in Kontakt kommt, wodurch das Eindringen der Schneidflüssigkeit zuverlässiger erkannt werden kann. Zusätzlich zu den obigen Ausgestaltungen kann ein Ionensensor in der Nähe des Abschnitts angeordnet werden, an dem sich die rückwärtige Abdeckung 23 und das Gehäuse 22 berühren.
Als Nächstes umfasst die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 51 einen pH-Sensor 43, der einen pH-Wert erkennt, als Sensor zum Erkennen der physikalischen Eigenschaft des Fremdstoffs. Der pH-Sensor 43 kann den pH-Wert der Flüssigkeit erkennen. Wie vorstehend beschrieben, sind in der Schneidflüssigkeit verschiedene Zusätze enthalten. Der pH-Wert ändert sich abhängig von diesen Zusätzen.
In diesem Fall kann ein auf die Schneidflüssigkeit bezogener pH-Wertentscheidungsbereich als Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs verwendet werden. Der auf die Schneidflüssigkeit bezogene pH-Wertentscheidungsbereich wird vorab bestimmt und in der Speichereinheit 3 gespeichert. Die Entscheidungseinheit 10 erfasst den Ausgang des pH-Sensors 43. Die Entscheidungseinheit 10 entscheidet basierend auf dem Ausgang des pH-Sensors 43, ob der pH-Wert in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt. Wenn der pH-Wert in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt, entscheidet die Entscheidungseinheit 10, dass die Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist.
Wenn entschieden wird, dass die Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist, kann die Anzeigeeinheit 9 zusammen mit den Informationen über das Eindringen der Schneidflüssigkeit Informationen über die Komponente anzeigen, bei der aufgrund des Kontakts mit der Schneidflüssigkeit das Risiko einer Beschädigung oder eines Ausfalls besteht. Wenn die Schneidflüssigkeit beispielsweise ein Alkali ist, kann angezeigt werden, dass das Risiko eines Ausfalls von Komponenten besteht, die aus Aluminium gefertigt sind, wie etwa die Gehäuse 21, 22. Des Weiteren kann die Anzeigeeinheit 9 anzeigen, dass das Risiko einer Beschädigung von aus Gummi gefertigten Komponenten, wie etwa der Öldichtung 20, oder von aus Harz gefertigten Komponenten besteht.
Damit der pH-Sensor 43 pH-Werte erkennt, muss der pH-Sensor die Flüssigkeit berühren. Daher ist der pH-Sensor 43, wie der Ionensensor 42, bevorzugt in der Nähe des Abschnitts angeordnet, an dem sich Komponenten, die die Außenseite und Innenseite des Vorschubachsenmotors 31 isolieren, berühren. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel sind pH-Sensoren 43 in der Nähe des Abschnitts, an dem sich das Gehäuse 21 und der Stator 12 berühren, in der Nähe des Abschnitts, an dem sich das Gehäuse 22 und der Stator 12 berühren, und in der Nähe des Abschnitts angeordnet, an dem sich die Öldichtung 20 und die Welle 13 berühren.
Der Feuchtesensor 41, der Ionensensor 42, der pH-Sensor 43, der Gassensor 44 und/oder der Geruchssensor 45 sind auf diese Weise im Vorschubachsenmotor 31 angeordnet. Des Weiteren führt die Entscheidungseinheit 10 einen Vergleich mit dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen vorgegebenen Entscheidungsbereich durch, wodurch entschieden werden kann, ob die Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist.
Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 51 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst mehrere Sensoren, um über das Eindringen der Schneidflüssigkeit als spezifischen Fremdstoff zu entscheiden. Die mehreren Sensoren umfassen voneinander unterschiedliche Sensorarten. Bei dem in 1 und 2 gezeigten Beispiel sind fünf Sensorarten, wie etwa der Feuchtesensor 41 und der Ionensensor 42, bereitgestellt.
Von den mehreren Sensoren können zwei oder mehr Sensoren voneinander unterschiedlicher Art im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 angeordnet sein. Die Entscheidungseinheit 10 entscheidet anhand der Ausgänge der jeweiligen Sensoren über das Eindringen eines Fremdstoffs und die Art des Fremdstoffs. Beispielsweise entscheidet die Entscheidungseinheit 10 anhand der Ausgänge der jeweiligen Sensoren, ob die Schneidflüssigkeit eingedrungen ist. Ferner kann, wenn die Entscheidungseinheit 10 anhand des Ausgangs wenigstens eines der mehreren Sensoren entscheidet, dass ein Fremdstoff eingedrungen ist, entschieden werden, dass der Fremdstoff in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist. Gemäß dieser Steuerung lässt sich das Eindringen eines Fremdstoffs schnell erkennen. Wenn beispielsweise ein Feuchtesensor 41 verwendet wird, kann es in manchen Fällen eine Weile dauern, bis die Feuchte zunimmt. Außerdem muss der Ionensensor die Schneidflüssigkeit berühren. Durch Anordnen des Feuchtesensors 41 und des Ionensensors 42 im Vorschubachsenmotor 31 nehmen jedoch die Möglichkeiten zum Erkennen des Eindringens der Schneidflüssigkeit zu und das Eindringen der Schneidflüssigkeit kann schnell erkannt werden.
Alternativ kann die Entscheidungseinheit 10, wenn anhand der Ausgänge aller der mehreren Sensoren entschieden wird, dass ein Fremdstoff eingedrungen ist, entscheiden, dass ein Fremdstoff in den Vorschubachsenmotor 31 eingedrungen ist. Mit anderen Worten, wenn anhand des Ausgangs wenigstens eines der mehreren Sensoren entschieden wird, dass kein Fremdstoff eingedrungen ist, kann die Entscheidungseinheit 10 schließlich entscheiden, dass keine Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist. Beispielsweise wird basierend auf dem Ausgang des Ionensensors 42 entschieden, dass Schneidflüssigkeit eingedrungen ist. Es kann jedoch basierend auf dem Ausgang des Feuchtesensors 41 entschieden werden, dass keine Schneidflüssigkeit eingedrungen ist. In diesem Fall kann die Entscheidungseinheit 10 letztendlich entscheiden, dass keine Schneidflüssigkeit eingedrungen ist. Aufgrund dieser Steuerung kann nur dann entschieden werden, dass ein Fremdstoff eingedrungen ist, wenn der Fremdstoff verlässlich eingedrungen ist.
Als Nächstes wird ein Beispiel beschrieben, bei dem ein anderer Fremdstoff als Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors eindringt. 3 ist ein Blockdiagramm einer anderen Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 4 ist eine schematische Schnittansicht des Vorschubachsenmotors der anderen Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die in 3 gezeigte Werkzeugmaschine 1 umfasst eine zweite Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 52.
Bezug nehmend auf 3 und 4 erkennt die zweite Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 52 das Eindringen von Spänen oder Schmiermittel als Fremdstoff in den Vorschubachsenmotor 31. Zunächst wird die Entscheidung über das Eindringen von Spänen beschrieben. Die Werkzeugmaschine 1 kann in manchen Fällen ein Werkstück bearbeiten, das eine magnetische Eigenschaft aufweist. Beispielsweise kann in manchen Fällen ein aus Eisen gefertigtes Werkstück bearbeitet werden. Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 52 umfasst einen Näherungssensor 46 als Sensor zum Erkennen der physikalischen Eigenschaft des Fremdstoffs. Der Näherungssensor 46 erkennt den Abstand vom Näherungssensor 46 zu einem Objekt. Alternativ erkennt der Näherungssensor 46 die Annäherung eines Objekts bis zu einem vorgegebenen Abstand. Der Näherungssensor 46 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erkennt ein Objekt, das eine magnetische Eigenschaft aufweist. Mit anderen Worten, der Näherungssensor 46 erkennt das Objekt, das eine magnetische Eigenschaft aufweist, ohne ein Objekt zu erkennen, dass keine magnetische Eigenschaft aufweist. Die Späne, die eine magnetische Eigenschaft aufweisen, werden erzeugt, wenn das Werkstück durch die Werkzeugmaschine 1 bearbeitet wird.
Ein Bediener bestimmt vorab einen auf die Späne bezogenen Abstandsentscheidungsbereich als Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs und gibt den Entscheidungsbereich in die Speichereinheit 3 ein. Die Entscheidungseinheit 10 erfasst den auf die Späne bezogenen Abstandsentscheidungsbereich von der Speichereinheit 3. Des Weiteren erfasst die Entscheidungseinheit 10 den Ausgang des Näherungssensors 46. Die Entscheidungseinheit 10 entscheidet basierend auf dem Ausgang des Näherungssensors 46, ob sich ein Objekt bis zu einem Punkt innerhalb des Abstandsentscheidungsbereichs angenähert hat. Wenn sich das Objekt bis zu dem Punkt innerhalb des Abstandsentscheidungsbereichs angenähert hat, entscheidet die Entscheidungseinheit 10, dass Späne in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen sind. Mit anderen Worten, wenn die Annäherung des Objekts durch den Näherungssensor 46 erkannt wird, entscheidet die Entscheidungseinheit 10, dass Späne in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen sind.
Wenn Späne in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eindringen, besteht das Risiko eines Wicklungsisolierungsausfalls oder eines Isolierungsausfalls in den im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 angeordneten Anschlüssen. Wenn Späne in die Komponente, wie etwa die Lager 14, 15, eindringen, besteht ferner das Risiko des Auftretens von anormalen Geräuschen, Vibrationen oder Schäden. Wenn die Entscheidungseinheit 10 entscheidet, dass Späne eingedrungen sind, zeigt die Anzeigeeinheit 9 an, dass Späne eingedrungen sind. Des Weiteren kann die Anzeigeeinheit 9 anzeigen, dass das Risiko eines Auftretens von Komponentenisolierungsausfällen, Komponentenschäden, Geräuschen und Vibrationen im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 besteht.
Bezug nehmend auf 4 ist, da die Späne eine bestimmte Größe haben, die Möglichkeit des Eindringens derselben an den Abschnitten, an denen sich die Gehäuse 21, 22 und der Stator 12 berühren, gering. Dagegen besteht das Risiko, dass, wie durch den Pfeil 83 angezeigt, Späne an dem Abschnitt eindringen, an dem sich die Öldichtung 20 und die Welle 13 berühren. Daher kann der Näherungssensor 46 in der Nähe des Abschnitts angeordnet sein, an dem sich die Öldichtung 20 und die Welle 13 berühren. Die Näherungssensoren 46 können in der Nähe der Abschnitte angeordnet sein, an denen sich mehrere Komponenten berühren, die die Außenseite und Innenseite des Elektromotors isolieren. Beispielsweise kann ein Näherungssensor 46 in dem Spalt zwischen der Öldichtung 20 und dem Lager 14 angeordnet sein. Gemäß dieser Konfiguration kann über das Eindringen von Spänen genauer entschieden werden.
Als Nächstes wird die Entscheidung über das Eindringen von Schmiermittel beschrieben. In manchen Fällen kann ein Untersetzungsgetriebe mit der Welle 13 des Vorschubachsenmotors 31 verbunden sein. Ein Schmiermittel zum Schmieren von Zahnrädern wird im Inneren des Untersetzungsgetriebes verwendet. Daher kann das Schmiermittel in manchen Fällen in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eindringen.
Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung 52 umfasst einen Ionensensor 42 und einen pH-Sensor 43 als Sensoren zum Erkennen der physikalischen Eigenschaften des Fremdstoffs. Der Ionensensor 42 erkennt ein Ion, das einer im Schmiermittel enthaltenen Substanz entspricht. In manchen Fällen kann ein Hochdruckzusatz dem Schmiermittel als Zusatz hinzugefügt sein. In manchen Fällen kann in dem Hochdruckzusatz des Schmiermittels eine Schwefelverbindung oder eine Chlorverbindung enthalten sein. Daher kann beispielsweise ein Sensor, der ein Sulfidion erkennt, oder ein Sensor, der ein Chloridion erkennt, als Ionensensor 42 zum Erkennen des Schmiermittels verwendet werden.
Der Bediener bestimmt vorab einen auf das Schmiermittel bezogenen Ionenkonzentrationsentscheidungsbereich als Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs und gibt den Entscheidungsbereich in die Speichereinheit 3 ein. Die Entscheidungseinheit 10 entscheidet basierend auf dem Ausgang des Ionensensors 42, ob die Ionenkonzentration in dem auf das Schmiermittel bezogenen Entscheidungsbereich liegt. Wenn die Ionenkonzentration in dem auf das Schmiermittel bezogenen Entscheidungsbereich liegt, entscheidet die Entscheidungseinheit 10, dass das Schmiermittel in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist.
Außerdem bestimmt der Bediener vorab einen auf das Schmiermittel bezogenen pH-Wertentscheidungsbereich als Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs und gibt den Entscheidungsbereich in die Speichereinheit 3 ein. Der pH-Wert des Schmiermittels ändert sich abhängig von den Zusätzen. Die Entscheidungseinheit 10 entscheidet basierend auf dem Ausgang des pH-Sensors 43, ob der pH-Wert in dem auf das Schmiermittel bezogenen Entscheidungsbereich liegt. Wenn der pH-Wert in dem auf das Schmiermittel bezogenen Entscheidungsbereich liegt, entscheidet die Entscheidungseinheit 10, dass das Schmiermittel in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist.
Wenn das Schmiermittel mit der Komponente im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 in Kontakt kommt, besteht in manchen Fällen das Risiko, dass ein Isolierungsausfall auftritt. Wenn entschieden wird, dass das Schmiermittel in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist, kann die Anzeigeeinheit 9 anzeigen, dass das Risiko eines Auftretens eines Isolierungsausfalls der im Inneren des Vorschubachsenmotors 31 angeordneten Komponente besteht. Die Anzeigeeinheit 9 zeigt beispielsweise an, dass das Risiko eines Auftretens eines Isolierungsausfalls in der Spule oder dem Anschluss besteht. Alternativ kann eine elektromagnetische Bremse zwischen der Öldichtung 20 und dem Lager 14 angeordnet sein. Aufgrund des Eindringens von Schmiermittel in die elektromagnetische Bremse, kann die Kupplung schlupfen und die elektromagnetische Bremse nicht hinreichend arbeiten. Darum kann das Anzeigeteil 9 anzeigen, dass das Risiko besteht, dass die elektromagnetische Bremse nicht hinreichend arbeitet.
Bezug nehmend auf 4 wird angenommen, dass das Schmiermittel von dem mit der Welle 13 verbundenen Untersetzungsgetriebe aus fließt. Das Schmiermittel dringt, wie durch den Pfeil 83 angezeigt, an dem Abschnitt ein, an dem sich die ÖIdichtung 20 und die Welle 13 berühren. Daher kann ein Ionensensor 42 zum Erkennen des Eindringens des Schmiermittels in der Nähe des Abschnitts angeordnet sein, an dem sich die Öldichtung 20 und die Welle 13 berühren. Der Ionensensor 42 kann in der Nähe des Abschnitts angeordnet sein, an dem die mehreren Komponenten, die die Außenseite und Innenseite des Elektromotors isolieren, einander auf diese Weise berühren. Ein Ionensensor 42 kann beispielsweise in dem Spalt zwischen der Öldichtung 20 und dem Lager 14 angeordnet sein. Des Weiteren kann der pH-Sensor 43 an derselben Position wie der Ionensensor 42 angeordnet sein. Aufgrund dieser Konfiguration lässt sich das Eindringen von Schmiermittel genauer erkennen.
Der Entscheidungsbereich des auf die Schneidflüssigkeit bezogenen pH-Werts, der auf dem Ausgang des pH-Sensors 43 basiert, und der Entscheidungsbereich des auf das Schmiermittel bezogenen pH-Werts, der auf dem Ausgang des pH-Sensors 43 basiert, können sich in manchen Fällen voneinander unterscheiden. Insbesondere kann der auf die Schneidflüssigkeit bezogene Entscheidungsbereich in manchen Fällen den auf das Schmiermittel bezogenen Entscheidungsbereich nicht überlappen. In diesem Fall kann die Entscheidungseinheit 10 über das Eindringen von Schneidflüssigkeit und das Eindringen von Schmiermittel basierend auf dem Ausgang eines gemeinsam genutzten pH-Sensors 43 entscheiden.
Der auf die Schneidflüssigkeit bezogene pH-Wertentscheidungsbereich und der auf das Schmiermittel bezogene pH-Wertentscheidungsbereich können in diesem Fall als Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs verwendet werden. Die Entscheidungseinheit 10 entscheidet basierend auf dem Ausgang des pH-Sensors 43, ob der pH-Wert in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt. Außerdem entscheidet die Entscheidungseinheit 10 basierend auf dem Ausgang des pH-Sensors 43, ob der pH-Wert in dem auf das Schmiermittel bezogenen Entscheidungsbereich liegt. Des Weiteren entscheidet die Entscheidungseinheit 10, wenn der pH-Wert in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt, dass die Schneidflüssigkeit in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist. Alternativ entscheidet die Entscheidungseinheit 10, wenn der pH-Wert in dem auf das Schmiermittel bezogenen Entscheidungsbereich liegt, dass das Schmiermittel in das Innere des Vorschubachsenmotors 31 eingedrungen ist.
Wenn sich die Entscheidungsbereiche für den Ausgang einer Sensorart bei mehreren Fremdstoffarten auf diese Weise voneinander unterscheiden, kann durch einen gemeinsam genutzten Sensor über mehrere Fremdstoffarten entschieden werden. Obgleich bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform über das Eindringen von Schneidflüssigkeit oder das Eindringen von Schmiermittel basierend auf dem Ausgang des pH-Sensors entschieden wird, ist die Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann, wenn sich der Entscheidungsbereich des auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Ions für den Ausgang des Ionensensors und der Entscheidungsbereich des Ions des Schmiermittels für den Ausgang des Ionensensors nicht überlappen, über das Eindringen von Schneidflüssigkeit oder das Eindringen von Schmiermittel basierend auf dem Ausgang eines gemeinsam genutzten Ionensensors entschieden werden.
Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtungen 51, 52 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwenden den Sensor zum Erkennen der physikalischen Eigenschaft des Fremdstoffs, um über das Eindringen eines Fremdstoffs und die Art des Fremdstoffs zu entscheiden. Somit kann über das Eindringen eines Fremdstoffs genauer entschieden werden. Betrachten wir beispielsweise die Anordnung eines Sensors, der eine Temperatur im Inneren eines Elektromotors misst, um das Eindringen eines Fremdstoffs zu erkennen. In diesem Fall wird ein Einfluss, wie etwa die Temperatur in der Nähe des Motors oder die durch den Motor erzeugte Wärme, ausgeübt, wodurch in manchen Fällen keine genaue Entscheidung durchgeführt werden kann. Da die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform jedoch eine auf die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs bezogene Entscheidung durchführt, kann über das Eindringen eines Fremdstoffs genauer entschieden werden.
Obgleich die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtungen 51, 52 gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen mit dem Feuchtesensor 41, dem Ionensensor 42, dem pH-Sensor 43, dem Gassensor 44, dem Geruchssensor 45 und dem Näherungssensor 46 versehen sind, ist die Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Es kann ein beliebiger Sensor zum Erkennen der physikalischen Eigenschaft des Fremdstoffs als im Inneren des Elektromotors angeordneter Sensor bereitgestellt werden.
Obgleich die Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform an einer vom Motor entfernten Position angeordnet und über Kommunikationsleitungen mit dem Motor verbunden ist, ist die Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Ein Teil der oder die gesamte Steuereinrichtung kann am Motor angebracht werden.
Obgleich bei der vorliegenden Ausführungsform ein Vorschubachsenmotor als Beispiel für den Elektromotor der Werkzeugmaschine beschrieben ist, ist die Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform lässt sich auch auf andere in einer Werkzeugmaschine angeordnete Elektromotoren anwenden. Insbesondere kann, da sich die Schneidflüssigkeit und die Späne im Inneren der Bearbeitungskammer der Werkzeugmaschine verteilen, der Fremdstoff leicht in das Innere des Elektromotors eindringen. Daher ist es bevorzugt, die Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf den im Inneren der Bearbeitungskammer angeordneten Elektromotor, wie etwa den Spindelmotor, anzuwenden.
Gemäß der Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung lässt sich das Eindringen eines Fremdstoffs in das Innere eines in der Werkzeugmaschine angeordneten Elektromotors genauer erkennen.
Die vorstehenden Ausführungsformen lassen sich geeignet kombinieren. In den vorstehend beschriebenen Zeichnungen sind identischen oder entsprechenden Abschnitten oder Teilen gleiche Bezugszeichen zugewiesen. Es wird darauf hingewiesen, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen rein beispielhaft sind und die Erfindung nicht einschränken. Außerdem umfassen die Ausführungsformen die in den Ansprüchen angegebenen Modifikationen der Ausführungsformen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002131187 A [0003]
JP 2017034858 A [0003]
JP 50106607 U [0003]
JP 2018187703 A [0004]

Claims

Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung (51, 52), die das Eindringen eines Fremdstoffs in das Innere eines in einer Werkzeugmaschine (1) angeordneten Elektromotors (31) erkennt, wobei die Einrichtung umfasst: - einen Sensor (41, 42, 43, 44, 45, 46), der im Inneren des Elektromotors angeordnet ist, und - eine Steuereinrichtung (2), die basierend auf einem Ausgang des Sensors entscheidet, ob der Fremdstoff in das Innere des Elektromotors eindringt, wobei - der Sensor so ausgeführt ist, dass er eine physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs erkennt, - die Steuereinrichtung eine Speichereinheit (3), die Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs speichert, und eine Entscheidungseinheit (10) umfasst, die durch Vergleichen des Ausgangs des Sensors mit den Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs über das Eindringen des Fremdstoffs und die Art des Fremdstoffs entscheidet.
Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei - der Sensor ein Ionensensor (42) ist, der ein Ion erkennt, das einer in einer Schneidflüssigkeit enthaltenen Substanz entspricht, - die Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs einen auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Ionenkonzentrationsentscheidungsbereich umfassen, und - die Entscheidungseinheit basierend auf dem Ausgang des Ionensensors entscheidet, ob die Ionenkonzentration in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt, und wobei, wenn die Ionenkonzentration in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt, entschieden wird, dass die Schneidflüssigkeit in das Innere des Elektromotors eingedrungen ist.
Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei - der Sensor ein pH-Sensor (43) ist, der einen pH-Wert erkennt, - die Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs einen auf eine Schneidflüssigkeit bezogenen pH-Wertentscheidungsbereich umfassen, und - die Entscheidungseinheit basierend auf dem Ausgang des pH-Sensors entscheidet, ob der pH-Wert in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt, und wobei, wenn der pH-Wert in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt, entschieden wird, dass die Schneidflüssigkeit in das Innere des Elektromotors eingedrungen ist.
Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei - der Sensor ein Gassensor (44) oder ein Geruchssensor (45) ist, der ein Gas erkennt, das einer in einer Schneidflüssigkeit enthaltenen Substanz entspricht, - die Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs einen auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Gaskonzentrationsentscheidungsbereich umfassen, und - die Entscheidungseinheit basierend auf dem Ausgang des Gassensors oder des Geruchssensors entscheidet, ob die Gaskonzentration in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt, und wobei, wenn die Gaskonzentration in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt, entschieden wird, dass die Schneidflüssigkeit in das Innere des Elektromotors eingedrungen ist.
Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei - die Werkzeugmaschine so ausgeführt ist, dass sie eine wasserlösliche Schneidflüssigkeit in Richtung eines Werkstücks einspritzt, - der Sensor ein Feuchtesensor (41) ist, - die Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs einen auf die wasserlösliche Schneidflüssigkeit bezogenen Feuchteentscheidungsbereich umfassen, und - die Entscheidungseinheit basierend auf dem Ausgang des Feuchtesensors entscheidet, ob die Feuchte im Inneren des Elektromotors in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt, und wobei, wenn die Feuchte in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt, entschieden wird, dass die wasserlösliche Schneidflüssigkeit in das Innere des Elektromotors eingedrungen ist.
Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei - die Werkzeugmaschine ein Werkstück bearbeitet, das eine magnetische Eigenschaft aufweist, - der Sensor ein Näherungssensor (46) ist, der die Annäherung eines Objekts erkennt, das eine magnetische Eigenschaft aufweist, - die Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs einen Entscheidungsbereich eines Abstands zwischen dem Objekt und dem Näherungssensor umfassen, und - die Entscheidungseinheit basierend auf dem Ausgang des Näherungssensors entscheidet, ob sich das Objekt bis zu einem Punkt innerhalb des Abstandsentscheidungsbereichs annähert, und wobei, wenn sich das Objekt bis zu dem Punkt innerhalb des Abstandsentscheidungsbereichs annähert, entschieden wird, dass während der Bearbeitung des Werkstücks erzeugte Späne in das Innere des Elektromotors eingedrungen sind.
Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei - der Sensor ein Ionensensor (42) ist, der ein Ion erkennt, das einer in einem Schmiermittel enthaltenen Substanz entspricht, - die Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs einen auf das Schmiermittel bezogenen Ionenkonzentrationsentscheidungsbereich umfassen, und - die Entscheidungseinheit basierend auf dem Ausgang des Ionensensors entscheidet, ob die Ionenkonzentration in dem auf das Schmiermittel bezogenen Entscheidungsbereich liegt, und wobei, wenn die Ionenkonzentration in dem auf das Schmiermittel bezogenen Entscheidungsbereich liegt, entschieden wird, dass das Schmiermittel in das Innere des Elektromotors eingedrungen ist.
Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei - der Sensor ein pH-Sensor (43) ist, der einen pH-Wert erkennt, - die Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs einen auf ein Schmiermittel bezogenen pH-Wertentscheidungsbereich umfassen, und - die Entscheidungseinheit basierend auf dem Ausgang des pH-Sensors entscheidet, ob der pH-Wert in dem auf das Schmiermittel bezogenen Entscheidungsbereich liegt, und wobei, wenn der pH-Wert in dem auf das Schmiermittel bezogenen Entscheidungsbereich liegt, entschieden wird, dass das Schmiermittel in das Innere des Elektromotors eingedrungen ist.
Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3, 7 und 8, wobei - der Elektromotor mehrere Komponenten (12, 13, 20, 21, 22, 23) umfasst, die die Außenseite und Innenseite des Elektromotors isolieren, und - der Sensor in der Nähe eines Abschnitts angeordnet ist, in dem mehrere Komponenten miteinander in Kontakt stehen.
Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung nach Anspruch 1, die mehrere Sensoren umfasst, die über das Eindringen eines spezifischen vorgegebenen Fremdstoffs entscheiden, wobei - die mehreren Sensoren voneinander unterschiedliche Sensorarten umfassen, und - die Entscheidungseinheit anhand der jeweiligen Ausgänge der Sensoren über das Eindringen des Fremdstoffs und die Art des Fremdstoffs entscheidet, und wobei, wenn anhand des Ausgangs wenigstens eines der mehreren Sensoren entschieden wird, dass der Fremdstoff eingedrungen ist, entschieden wird, dass der Fremdstoff in das Innere des Elektromotors eingedrungen ist.
Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung nach Anspruch 1, die mehrere Sensoren umfasst, die über das Eindringen eines spezifischen vorgegebenen Fremdstoffs entscheiden, wobei - die mehreren Sensoren voneinander unterschiedliche Sensorarten umfassen, und - die Entscheidungseinheit anhand der jeweiligen Ausgänge der Sensoren über das Eindringen des Fremdstoffs und die Art des Fremdstoffs entscheidet, und wobei, wenn anhand der Ausgänge aller der Sensoren entschieden wird, dass der Fremdstoff eingedrungen ist, entschieden wird, dass der Fremdstoff in das Innere des Elektromotors eingedrungen ist, und, wenn anhand des Ausgangs wenigstens eines der mehreren Sensor entschieden wird, dass kein Fremdstoff eingedrungen ist, entschieden wird, dass kein Fremdstoff in das Innere des Elektromotors eingedrungen ist.
Fremdkörper- bzw. Fremdstofferkennungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei - der Sensor ein pH-Sensor (43) ist, der einen pH-Wert erkennt, - die Informationen über die physikalische Eigenschaft des Fremdstoffs einen auf eine Schneidflüssigkeit bezogenen pH-Wertentscheidungsbereich und einen auf ein Schmiermittel bezogenen pH-Wertentscheidungsbereich umfassen, - der auf die Schneidflüssigkeit bezogene Entscheidungsbereich ein Bereich ist, der den auf das Schmiermittel bezogenen Entscheidungsbereich nicht überlappt, und - die Entscheidungseinheit basierend auf dem Ausgang des pH-Sensors entscheidet, ob der pH-Wert in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich oder in dem auf das Schmiermittel bezogenen Entscheidungsbereich liegt, und wobei, wenn der pH-Wert in dem auf die Schneidflüssigkeit bezogenen Entscheidungsbereich liegt, entschieden wird, dass die Schneidflüssigkeit in das Innere des Elektromotors eingedrungen ist, und, wenn der pH-Wert in dem auf das Schmiermittel bezogenen Entscheidungsbereich liegt, entschieden wird, dass das Schmiermittel in das Innere des Elektromotors eingedrungen ist.