JP2023517527A - 力センサを有する切削機、この種の切削機の使用、及びこの種の切削機の力センサを較正する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
αi*(Sd1+Sd2+Sd3)-R=Δ≦T=10%*R
少なくとも1つの既定の公差値Tは、コンピュータ16.2のデータ・メモリ内に記憶され、この既定の公差値Tは、製作ステップごとに読み出される。製作ステップごとに、差Δを既定の公差値Tと比較する。差Δが既定の公差値T以下の場合、必要なツール14.01~14.06は摩耗しておらず引き続き使用すると結論付け、及び差Δが既定の公差の大きさTよりも大きい場合、必要なツール14.01~14.06は摩耗しており交換されると結論付ける。第1の概算として、既定の公差値Tは基準信号Rの10%に等しい。
αi*(Sd1+Sd2+Sd3)=Kd i=1~6
位置固有平均化測定信号(Sd1+Sd2+Sd3)がデジタル較正信号Kdと同一の場合、較正係数αi=1.00となる。典型的には、較正係数αiは、0.85から1.15までの範囲で変動する。較正係数αiは、評価ユニット16のコンピュータ16のデータ・メモリ内に記憶させることができる。
10 切削機
11 ツール・スライド
11.00 総接触面
12 力トランスデューサ
12.1、12.2、12.3 単一構成要素力トランスデューサ
12.10、12.20、12.30 信号回線
12.11、12.21、12.31 第1のハウジング端面
12.12、12.22、12.32 第2のハウジング端面
12.4 信号ソケット
12.5 信号ケーブル
13 ツール・ホルダ
13.00 接触面
13.01~13.06 ツール凹部
13.07~13.09 凹部
13.10 キャビティ
13.11~13.16 第1の保持手段
13.26~13.26 第2の保持手段
13.31~13.33 第1の締結手段
13.41~13.43 第2の締結手段
14.01~14.06 必要なツール
16、26 評価ユニット
16.1、26.1 コンバータ・ユニット
16.2、26.2 コンピュータ
16.3、26.3 入力ユニット
16.4、26.4 出力ユニット
20 較正装置
21 較正駆動ユニット
22 較正接点部
23 較正力トランスデューサ
23.5 較正信号ケーブル
210~260 処理ステップ
αi 位置固有の較正係数
Δ 差
i 位置
Kw 加工力
Kwx 主切削力成分
Kwy 受動力成分
Kwz 順送り力成分
Kk 較正力
Kkx 主切削力較正成分
Sa1、Sa2、Sa3 アナログ測定信号
Sd1、Sd2、Sd3 デジタル測定信号
(Sd1+Sd2+Sd3) 位置固有平均化測定信号
R 基準信号
Ka アナログ較正信号
Kd デジタル較正信号
s 隙間
T 既定の公差値
x 横軸
y 水平軸
z 垂直軸
xy 横断面
xz 垂直面
Claims (15)
- 幾つかの必要なツール(14.01~14.06)を用いる時系列の製作ステップにて行われる、被加工物(9)の切りくず除去機械加工用の切削機(1)であって、製作ステップごとに、必要なツール(14.01~14.06)が前記被加工物(9)に加工力(Kw)を与えることができ、前記必要なツール(14.01~14.06)を全て同時に保持するツール・ホルダ(13)を備えるとともに前記ツール・ホルダ(13)を移動させるツール・スライド(11)を備え、前記ツール・ホルダ(13)の移動によって、製作ステップごとに、前記必要なツール(14.01~14.06)のうちの1つが被加工物(9)と整列することができるとともに、切りくず除去機械加工を行うために、前記必要なツール(14.01~14.06)と前記被加工物(9)とが互いに対して移動することができる切削機(1)において、前記ツール・ホルダ(13)が少なくとも2つの単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)を備え、前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)が、力の主結合の状態で、被加工物(9)の前記切りくず除去機械加工の際に、前記必要なツール(14.01~14.06)のうちの1つによって与えられた加工力(Kw)を測定することを特徴とする、切削機(1)。
- 前記ツール・ホルダ(13)が、複数の凹部(13.07~13.09)と少なくとも1つのキャビティ(13.10)とを備え、前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)が、前記凹部(13.07~13.09)に挿入され、前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)が、信号回線(12.10、12.20、12.30)を介して、信号ソケット(12.4)に電気的に接続され、前記信号回線(12.10、12.20、12.30)が前記キャビティ(13.10)に導かれていることを特徴とする、請求項1に記載の切削機(1)。
- 前記ツール・ホルダ(13)が第1の締結手段(13.31、13.32、13.33)と第2の締結手段(13.41、13.42、13.43)とを備え、前記ツール・ホルダ(13)が前記第1の締結手段(13.31、13.32、13.33)を介するとともに前記第2の締結手段(13.41、13.42、13.43)を介して前記ツール・スライド(11)に締結されることを特徴とする、請求項2に記載の切削機(1)。
- 前記ツール・スライド(11)に締結された前記ツール・ホルダ(13)が、前記凹部(13.07~13.09)の領域内で隙間(s)だけ前記ツール・スライド(11)から離間されており、前記凹部(13.07~13.09)に挿入された前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)が、前記凹部(13.07~13.09)の前記領域内で第2のハウジング端面(12.12、12.22、12.32)を介して前記ツール・スライド(11)に面接触していることを特徴とする、請求項3に記載の切削機(1)。
- 前記ツール・スライド(11)に締結された前記ツール・ホルダ(13)が、前記第2の締結手段(13.41、13.42、13.43)の領域内で接触面(13.00)を介して前記ツール・スライド(11)に面接触しており、前記ツール・スライド(11)に締結された前記ツール・ホルダ(13)の前記キャビティ(13.10)が、前記ツール・スライド(11)によって、外部に対して封止されていることを特徴とする、請求項4に記載の切削機(1)。
- 前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)の前記第2のハウジング端面(12.12、12.22、12.32)の総和が、前記ツール・ホルダ(13)の前記接触面(13.00)よりも大きいことを特徴とする、請求項5に記載の切削機(1)。
- 前記第1の締結手段(13.31、13.32、13.33)が、前記ツール・ホルダ(13)を前記ツール・スライド(11)に締結することによって、前記凹部(13.07~13.09)に挿入された前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)を機械的に付勢することを特徴とする、請求項2から6までのいずれか一項に記載の切削機(1)。
- 前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)がそれぞれ前記加工力(Kw)の同じ力成分を測定することを特徴とする、請求項1から7までのいずれか一項に記載の切削機(1)。
- 複数の必要なツール(14.01~14.06)を用いる時系列の製作ステップにて行われる、被加工物(9)の切りくず除去機械加工用の切削機(1)の使用であって、製作ステップごとに、必要なツール(14.01~14.06)が前記被加工物(9)に加工力(Kw)を与え、前記必要なツール(14.01~14.06)を全て同時に保持するツール・ホルダ(13)を備えるとともに前記ツール・ホルダ(13)を移動させるツール・スライド(11)を備え、前記ツール・ホルダ(13)の移動によって、前記必要なツール(14.01~14.06)のうちの1つが被加工物(9)と整列するとともに、製作ステップごとに切りくず除去機械加工を行うために前記必要なツール(14.01~14.06)と前記被加工物(9)とが互いに対して移動する切削機1の使用において、前記ツール・ホルダ(13)が少なくとも2つの単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)を備え、前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)が、力の主結合の状態で、被加工物(9)の前記切りくず除去機械加工の際に、前記必要なツール(14.01~14.06)のうちの1つによって与えられた加工力(Kw)を測定することを特徴とする、切削機(1)の使用。
- 前記必要なツール(14.01~14.06)が前記被加工物(9)の前記切りくず除去機械加工の際に横軸(x)の方向に切削運動を行い、それによって前記加工力(Kw)が前記横軸(x)の方向に主切削力成分(Kwx)を有し、製作ステップごとの各単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)が、その他の単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)とは独立して、前記加工力(Kw)を前記主切削力成分(Kwx)として測定し、前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)が、測定された前記主切削力成分(Kwx)のアナログ測定信号(Sa1、Sa2、Sa3)を生成することを特徴とする、請求項9に記載の使用。
- 前記ツール・ホルダ(13)が前記必要なツール(14.01~14.06)を異なる位置(i)にて保持し、前記切りくず除去機械加工の際に、前記加工力(Kw)の力の流れが、前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)のそれぞれに対する必要なツール(14.01~14.06)の前記位置(i)に固有であり、前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)のそれぞれが前記加工力(Kw)を位置固有的に測定することを特徴とする、請求項10に記載の使用。
- 前記切削機(1)が少なくとも1つのコンバータ・ユニット(16.1)を備え、前記コンバータ・ユニット(16.1)が、必要なツール(14.01~14.06)によって行われた製作ステップごとのアナログ測定信号(Sa1、Sa2、Sa3)をデジタル測定信号(Sd1、Sd2、Sd3)に変換し、前記切削機(1)が少なくとも1つのコンピュータ(16.2)を備え、前記コンピュータ(16.2)が製作ステップごとの前記デジタル測定信号(Sd1、Sd2、Sd3)を合計して位置固有平均化測定信号(Sd1+Sd2+Sd3)を得ることを特徴とする、請求項11に記載の使用。
- 前記コンピュータ(16.2)に、前記被加工物(9)の材料及び必要なツール(14.01~14.06)の切削材料に関しての基準信号(R)が記憶され、前記コンピュータ(16.2)が製作ステップごとの基準信号(R)を読み出し、前記コンピュータ(16.2)に、前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)に対して、必要なツール(14.01~14.06)の位置(i)に関しての較正係数(αi)が記憶され、前記コンピュータ(16.2)が製作ステップごとの較正係数(αi)をインポートし、前記コンピュータ(16.2)が、製作ステップごとに、読み出した較正係数(αi)を、前記位置固有平均化測定信号(Sd1+Sd2+Sd3)に乗算し、前記コンピュータ(16.2)が、製作ステップごとに、読み出した較正係数(αi)を乗算した前記位置固有平均化測定信号(Sd1+Sd2+Sd3)と、読み出した前記基準信号(R)との差(Δ)を計算することを特徴とする、請求項12に記載の使用。
- 前記コンピュータ(16.2)に既定の公差値(T)が記憶され、前記コンピュータ(16.2)が製作ステップごとの既定の公差値(T)を読み出し、製作ステップごとに、前記コンピュータ(16.2)は、差(Δ)を前記既定の公差値(T)と比較し、前記差(Δ1)が前記既定の公差値(T)以下の場合は、前記必要なツール(14.01~14.06)は摩耗しておらず引き続き使用されると結論付けられ、前記差(Δ)が前記既定の公差値(T)よりも大きい場合は、前記必要なツール(14)は摩耗しており交換されると結論付けられることを特徴とする、請求項12に記載の使用。
- 請求項1から8までのいずれか一項に記載の切削機(1)の単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)を、較正力トランスデューサ(22)を使用して較正する方法であって、第1の処理ステップ(210)で前記切削機(1)のツール・ホルダ(13)が提供され、前記ツール・ホルダ(13)が少なくとも1つの必要なツール(14.01~14.06)と少なくとも2つの単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)を備えるとともに、前記必要なツール(14.01~14.06)が前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)に対して相対的な位置(i)に配置され、更なる処理ステップ(230)で前記必要なツール(14.01~14.06)に較正力(Kk)が加えられ、更なる処理ステップ(240)で前記較正力(Kk)が前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)及び前記較正力トランスデューサ(22)によって測定され、前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)が、測定された前記較正力(Kk)のアナログ測定信号(Sa1、Sa2、Sa3)を生成し、前記測定された較正力(Kk)のアナログ較正信号(Ka)が前記較正力トランスデューサ(22)によって生成され、アナログ測定信号(Sa1、Sa2、Sa3)がデジタル測定信号(Sd1、Sd2、Sd3)に変換され、アナログ較正信号(Ka)がデジタル較正信号(Kd)に変換され、更なる処理ステップ(260)でデジタル測定信号(Sd1、Sd2、Sd3)を合計して位置固有平均化測定信号(Sd1+Sd2+Sd3)を取得し、前記必要なツール(14.01~14.06)の前記位置(i)の前記位置固有平均化測定信号(Sd1+Sd2+Sd3)が、前記必要なツール(14.01~14.06)の前記位置(i)のデジタル較正信号(Kd)と比較され、前記比較の結果が、前記単一構成要素力トランスデューサ(12.1、12.2、12.3)に対して相対的に前記必要なツール(14.01~14.06)の前記位置(i)に固有の較正係数(αi)となることを特徴とする、方法。
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