JP2020024187A5

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Publication number: JP2020024187A5
Application number: JP2019111453A
Authority: JP
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2020-10-08
Anticipated expiration: 2039-06-14

Claims

ステータユニット（２）と、回転軸まわりに回転するロータユニット（３）と、を有するモータ駆動の工作機械ユニット（１）であって、
前記ロータユニット（３）は、ツールクランプ装置を有するツール保持ユニット（１２）を含むスピンドルヘッドを備え、前記ロータユニット（３）は、着脱可能及び固定可能なツールのクランプ及び固定のため、回転軸の長手方向に調整可能、及び締付力により作動可能であり、
前記ツールのクランプ状態を試験するための試験装置が設けられ、前記試験装置は、感覚検知のため確実に１つのセンサヘッドを有し、
前記センサヘッドは、前記センサヘッド（５）に対し回転する前記スピンドルヘッドの端側部品までの距離を計測するよう、前記ステータユニット（２）の定位置に配置されていることを特徴とし、
前記試験装置（８）は、少なくとも２つの距離値及び／又は少なくとも２つの距離値それぞれについての少なくとも２つの連続したシリーズ（２０、２１）の時間的及び／又は位置関連のシーケンスを記録するよう設計されている、
工作機械ユニット（１）。
請求項１に記載の工作機械ユニット（１）であって、
前記ロータユニット（３）が計測リング（６）を有し、前記センサヘッド（５）が前記計測リングの端側部品までの距離を決定するよう配置されていることを特徴とし、前記計測リング（６）が前記スピンドルヘッドと別体の部品として設計されて前記計測リング（６）は前記スピンドルヘッドに取り付けられ、又は、前記計測リング（６）が前記スピンドルヘッドと一体的に形成される、
工作機械ユニット（１）。
請求項２に記載の工作機械ユニット（１）であって、
前記計測リング（６）は、距離値のシーケンスの記録のため、評価用の差形成及び／又はフーリエ変換のための初期点を設定するべく、基準マーキングを有していることを特徴とし、前記基準マーキングは、溝或いは穴の窪み、又は前記計測リングの残りの部分から隆起した部分、または光学マーキングとして設計される、
工作機械ユニット（１）。
請求項３に記載の工作機械ユニット（１）であって、
前記基準マーキングを検出するため及び前記初期点を設定するためにトリガセンサが設けられていることを特徴とし、前記トリガセンサは、前記試験装置に、前記初期点、及び／又は前記基準マーキングの検出時間を伝達する、
工作機械ユニット（１）。
請求項２〜４のいずれか１項に記載の工作機械ユニット（１）であって、
前記センサヘッド（５）が渦電流センサ及び／又は容量性センサとして設計されていることを特徴とし、前記計測リング（６）は電気伝導体から成る、
工作機械ユニット（１）。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の工作機械ユニット（１）であって、
前記試験装置（８）は、前記ロータユニット（３）の変位及び／又は前記回転軸の変位を判断するよう設計されていることを特徴とする、
工作機械ユニット（１）。
モータ駆動の工作機械ユニット（１）のロータユニット（３）におけるツール保持ユニット（１２）にてクランプされたツールのクランプ状態を試験する試験方法であって、
前記ツールは着脱可能に固定され、前記ツール保持ユニット（１２）のツールクランプ装置を使用してクランプされ、前記ツールクランプ装置は締付力により作動可能であり、ツールをクランプしている間、前記ツールクランプ装置は前記回転軸の長手方向において調整され、前記ツール保持ユニットは前記ロータユニット（３）の前記スピンドルヘッド内に配置され、前記工作機械ユニット（１）は、前記ロータユニット（３）が回転軸周りを回転可能に取り付けられていることに関連してステータユニット（２）を有し、
当該方法は、以下の工程：
距離を決定するセンサヘッド（５）を提供すること
前記センサヘッド（５）を、前記ステータユニット（２）の定位置に配置すること、を含み、
当該方法は、以下の工程：
前記ロータユニット（３）の端側部品から前記センサヘッド（５）の距離を計測すること（ＩＩ）、
前記センサヘッド（５）にて計測された前記距離値の時間的及び／又は位置関連シーケンス（２０、２１）を記録すること、
前記センサヘッドに対し回転する前記スピンドルヘッドの前記端側部品までの、計測された前記距離値の時間的シーケンスを考慮し、軸の振れ誤差（ＩＩＩ、２５）を決定すること、によって特徴付けられる、
試験方法。
請求項７に記載の試験方法であって、
前記ロータユニット（３）が前記ステータユニット（２）に応じて回転する間において、個々のクランプされたツール個々について、距離値に関する第１の時間的及び／又は位置関連シーケンスが記録され、前記シーケンスは基準計測（２０）として用いられることを特徴とする、
試験方法。
請求項７又は８に記載の試験方法であって、
前記ロータユニット（３）が前記ステータユニット（２）に応じて回転する間、動作状態においてクランプされているツールについて、距離値に関する第２の時間的及び／又は位置関係シーケンス（２１）が記録され、前記シーケンスは前記基準計測の比較計測として用いられることを特徴とする、
試験方法。
請求項９に記載の試験方法であって、
前記第１及び第２のシーケンス（２０、２１）の前記距離値を、もう一方に割り当てられるようにするため、距離値の前記第１及び／又は第２のシーケンスが評価のための初期点が割り当てられる、ことを特徴とする、
試験方法。
請求項９又は１０に記載の試験方法であって、値の評価シーケンスが次の計算式：
第１及び第２の時間的シーケンス（２０、２１）とその後のフーリエ変換（２３）との間の差形成（２２）であって、その後のフーリエ変換（２３）は、先に形成された第１及び第２の時間的及び／又は位置関連シーケンスの差の、その後のフーリエ変換（２３）である、及び／又は、
フーリエ変換（２３）であって、第１及び第２の時間的及び／又は位置関連シーケンス、及び、それぞれフーリエ変換された第１及び第２の時間的シーケンス間におけるその後の差形成（２２）、それぞれについてのフーリエ変換（２３）、
第１及び／又は第２の時間的及び／又は位置関連シーケンスの平均形成であって、その平均間におけるその後の差形成を含む、平均形成、
のうち少なくとも１つを用いて決定されることを特徴とする、試験方法。
請求項１１に記載の試験方法であって、所定の閾値を超える最大値または少なくとも２つの最大値の後、及び、閾値を上回る場合に振れ誤差が推測された後、評価シーケンスを検討すること（２５）を特徴とする、試験方法。
請求項１１又は１２に記載の試験方法であって、評価シーケンスにおいて、ロータユニットの単位時間当たりの回転数に応じた周波数値（２４）にて、距離差の値を閾値と比較し、前記閾値（２５）を上回る場合に振れ誤差であると推測することを特徴とする、試験方法。
請求項９〜１３のいずれか１項に記載の試験方法であって、前記ロータユニット及び／又は前記回転軸の変位が、前記第１及び第２の時間的及び／又は位置関連シーケンス（２０、２１）の差（２２）から決定されることを特徴とする、試験方法。
請求項７〜１４のいずれか１項に記載の試験方法であって、請求項１〜６のいずれか１項に記載の工作機械ユニット（１）がそのように使用されることを特徴とする、試験方法。
前記試験装置（８）は、少なくとも２つの前記距離値の時間的及び／又は位置関連のシーケンスのみから軸の振れ誤差を決定するようになっている、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の工作機械ユニット（１）。
請求項８に記載の試験方法であって、
前記ロータユニット（３）が前記ステータユニット（２）に応じて回転する間であって工作機械ユニットの最初の工作動作前及び又は洗浄動作後において、個々のクランプされたツールであって使用するツール個々について、距離値に関する第１の時間的及び／又は位置関連シーケンスが記録され、前記シーケンスは基準計測（２０）として用いられることを特徴とする、
試験方法。
請求項９に記載の試験方法であって、
前記ロータユニット（３）が前記ステータユニット（２）に応じて回転する間、動作状態においてクランプされているツールであって基準計測に対して後の動作状態においてクランプされているツールについて、距離値に関する第２の時間的及び／又は位置関係シーケンス（２１）が記録され、前記シーケンスは前記基準計測の比較計測として用いられることを特徴とする、
試験方法。
請求項１０に記載の試験方法であって、
前記差形成（２２）及び／又は前記フーリエ変換（２３）において、前記第１及び第２のシーケンス（２０、２１）の前記距離値を、もう一方に割り当てられるようにするため、距離値の前記第１及び／又は第２のシーケンスが評価のための初期点が割り当てられる、ことを特徴とする、
試験方法。
前記評価シーケンスは、フーリエ変換されたシーケンスであることを特徴とする、請求項１３に記載の試験方法。