JP6180413B2 - 工作機械用回転伝送器 - Google Patents
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Description
・第1ステップで、二次電気回路に試験抵抗器を接続すること、
・第2ステップで、一次電気回路内または二次電気回路内での消費電力量を、一次電気回路内の交流電流の周波数に依存して検出すること、
・第3ステップで、消費電力が最大であるような、一次電気回路内での交流電流の最適周波数を検出すること、
・第4ステップで、電気エネルギーをステータ部分からロータ部分へ伝送するための、一次電気回路内での交流電流の作動周波数を検出し、該作動周波数の値が最適周波数の値に相当していること、
を提案する。
a)一次電気回路内にインバータが配置され、その直流入力部が直流電源に接続され、且つその交流出力部が一次巻線を含んでいる一次発振回路に接続され、該インバータの作動周波数が制御アッセンブリを介して変更可能であり、調整可能であること、
b)二次電気回路)内に整流器が配置され、その交流入力部に、二次巻線を含んでいる二次発振回路が接続され、且つその直流出力部が消費装置接続部として構成され、二次電気回路が、選択的に通電可能で消費装置接続部を橋絡する試験抵抗器を含んでいること、
c)さらに、本発明の第1実施形態では、一次電気回路内の、インバータの直流入力部に、電流計が配置され、他方制御アッセンブリが、インバータの周波数入力部に接続されるプログラミング可能な調整出力部と、電流計に接続または通信される測定入力部を有していること、
c’)本発明の第2実施形態では、二次電気回路内に、試験抵抗器での電圧降下を検知する電圧計が配置され、他方制御アッセンブリが、インバータの周波数入力部に接続されるプログラミング可能な調整出力部と、電圧計と無線通信する測定入力部とを有していること、
によって解決される。
a)データを双方向データ伝送区間を介してデータパックの形態で複数のタイムウィンドウで伝送すること、
b)エネルギー伝送区間内での交流電流のゼロ通過点の時間的位置に関する情報を検出すること、
c)エネルギー伝送区間の一次電気回路内または二次電気回路内での交流電流のゼロ通過点の時間的位置に関する情報に基づいて、データパックを伝送するための複数のタイムウィンドウを次のように設定すること、
すなわち、
・複数のタイムウィンドウが交流電流の2つの連続するゼロ通過点の間にあり、
・且つそれぞれ交流電流のゼロ通過点から時間的に間隔をもっている始点および終点を有するように、設定すること、
が提案される。
4 ステータ部分
6 ロータ部分
7.9 直流電源
8 一次電気回路
10 一次巻線
12 インバータ
14 スライダ
14,16 直流電流入力部
18,20 交流出力部
22 周波数入力部
24 ステータ側制御アッセンブリ
26 調整出力部
28 電流計
30 出力部
31 エネルギー伝送区間
32 測定入力部(I)
34 中間メモリ、データメモリ
35 データ伝送区間
36 二次電気回路
37 エアギャップ
38 二次巻線
39 測定入力部(U)
40 整流器
41 データ伝送区間
42,44 交流入力部
46,48 直流出力部
50 電流消費装置
51 試験抵抗器
53 スイッチ
56 ロータ側制御アッセンブリ
58 中間メモリ
59 出力部
60 工具ヘッド
62 工作機械主軸
63 工作機械
64 ローテーション軸線、回転軸線
68 ベース体
70 スライダ
72 切削工具
74 矢印
76 電気位置調整モータ
78 測定装置
80 工具シャンク
82 ステータケース
86 ステータ固定のホールダ
88 位置調整機構
90 自由空間
92 工具グリッパー
96 グリッパー溝
98 引張り棒
100 中空空間
102 電圧計
106,108 送受信要素(ステータ側)
106’,108’ 送受信要素(ロータ側)
110,112 送受信要素(ステータ側)
110’,112’ 送受信要素(ロータ側)
140 曲線
142 電流最大値
144 電圧最大値
176,178,180,182 データパック
I 電流
U 電圧
fp 周波数
fopt 最適作動周波数
Claims (7)
- 電気エネルギーのための誘導性伝送区間(31)と、工作機械に固定のステータ部分(4)および回転軸線(64)のまわりに回転可能な工具固定のロータ部分(6)とを備え、前記ステータ部分(4)が一次電気回路(8)内に配置される一次巻線(10)を有し、前記ロータ部分(6)が二次電気回路(36)内に配置される、エアギャップを介して前記一次巻線から分離される二次巻線(38)を有している、工作機械用回転伝送器(2)において、
前記一次電気回路(8)内にインバータ(12)が配置され、その直流入力部(14,16)が直流電源(7,9)に接続され、且つその交流出力部(18,20)が前記一次巻線(10)を含んでいる一次発振回路に接続され、該インバータの作動周波数が制御アッセンブリ(24)を介して変更可能であり、調整可能であること、
前記二次電気回路(36)内に整流器(40)が配置され、その交流入力部(42,44)に、前記二次巻線(38)を含んでいる二次発振回路が接続され、且つその直流出力部(46,48)が消費装置接続部として構成されていること、
前記二次電気回路が、選択的に通電可能で前記消費装置接続部を橋絡する試験抵抗器(51)を含んでいること、
前記一次電気回路内の、前記インバータ(12)の前記直流入力部(14,16)に、電流計(28)が配置されていること、
前記制御アッセンブリ(24)が、前記インバータ(12)の前記周波数入力部(22)に接続されるプログラミング可能な調整出力部(26)と、前記電流計(28)に接続または通信される測定入力部(32)を有していること、
を特徴とする回転伝送器(2)。 - 電気エネルギーのための誘導性伝送区間(31)と、工作機械に固定のステータ部分および回転軸線(64)のまわりに回転可能な工具固定のロータ部分(6)とを備え、前記ステータ部分(4)が一次電気回路(8)内に配置される一次巻線(10)を有し、前記ロータ部分(6)が二次電気回路(36)内に配置される、エアギャップを介して前記一次巻線から分離される二次巻線(38)を有している、工作機械用回転伝送器(2)において、
前記一次電気回路(8)内にインバータ(12)が配置され、その直流入力部(14,16)が直流電源(7,9)に接続され、且つその交流出力部(18,20)が前記一次巻線(10)を含んでいる一次発振回路に接続され、該インバータの作動周波数が制御アッセンブリ(24)を介して変更可能であり、調整可能であること、
前記二次電気回路(36)内に整流器(40)が配置され、その交流入力部(42,44)に、前記二次巻線(38)を含んでいる二次発振回路が接続され、且つその直流出力部(46,48)が消費装置接続部として構成されていること、
前記二次電気回路が、選択的に通電可能で前記消費装置接続部を橋絡する試験抵抗器(51)を含んでいること、
前記二次電気回路内に、前記試験抵抗器(51)での電圧降下を検知する電圧計(102)が配置されていること、
前記制御アッセンブリ(24)が、前記インバータ(12)の前記周波数入力部(22)に接続されるプログラミング可能な調整出力部(26)と、前記電圧計(102)と無線通信する測定入力部(39)を有していること、
を特徴とする回転伝送器。 - 前記制御アッセンブリ(24)が、前記測定入力部(32)を介して測定信号の形態で受信した測定値を、前記試験抵抗器(51)の通電時に前記調整出力部(26)を介して周波数信号の形態で出力される周波数値に依存して記憶および/または評価するための評価回路または評価ルーチンと、該評価回路または評価ルーチンを用いて算出される最適な作動周波数を記憶するためのデータメモリとを有していることを特徴とする、請求項1または2に記載の回転伝送器。
- 前記制御アッセンブリ(24)が、前記インバータ(12)から出力された交流電流の周波数を、前記二次発振回路の共振周波数付近にある作動周波数に調整することを特徴とする、請求項1から3までのいずれか一つに記載の回転伝送器。
- 前記ステータ部分(4)内と前記ロータ部分(6)内とに、それぞれ無接触双方向データ伝送用の送受信要素(106,108,106’,108’)が配置されていることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか一つに記載の回転伝送器。
- ステータ側およびロータ側の送信要素(106,106’)がそれぞれ、中間メモリ(34,58)を含んでいる前記制御アッセンブリ(24,56)に接続され、前記中間メモリ(34,58)内に、付属のロータ側またはステータ側の受信要素(108,108’)へ伝送するためのデータパック(180,182;176,178)が所定のタイムウィンドウでファイルされており、前記タイムウィンドウの時間的長さが、前記一次巻線(10)および/または前記二次巻線(38)を流れる交流電流の半分の周期よりも短く、前記タイムウィンドウの時間的始点および時間的終点が、前記一次巻線(10)および/または前記二次巻線(38)を流れる交流電流の連続するゼロ通過点から時間的な間隔を有していることを特徴とする、請求項5に記載の回転伝送器。
- 工作機械内で、一次電気回路(8)を備えた工作機械固定のステータ部分(4)から、二次電気回路(36)を備えた工具固定のロータ部分(6)へ電気エネルギーを回転伝送器(2)を用いて誘導性伝送するための方法において、
第1ステップで、前記二次電気回路(36)に試験抵抗器(51)を接続すること、
第2ステップで、前記一次電気回路(8)内または前記二次電気回路(36)内での消費電力量を、前記一次電気回路(8)内の交流電流の周波数(fp)に依存して検出すること、
第3ステップで、前記消費電力が最大であるような、前記一次電気回路(8)内での交流電流の最適周波数(fopt)を検出すること、
第4ステップで、電気エネルギーを前記ステータ部分(4)から前記ロータ部分(6)へ伝送するための、前記一次電気回路(8)内での交流電流の作動周波数を検出し、該作動周波数の値が前記最適周波数(fopt)の値に相当していること、
を特徴とする方法。
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