SE535714C2 - Verktygsövervakning - Google Patents

Abstract

En metod och anordning för kontinuerlig övervakning av trycket i enhydrobussning (12) vid fastspänning av snabbt roterande verktyg (10) ibearbetningsmaskiner. Lösningen bygger på att man installerar en aktiv RFID-tagg som med en sensor (1) känner av trycket i hydrobussningen (12) ochrapporterar eventuella fel trådlöst (6) till en basstation (2) som sedan rapportera dedata som kommit in via sensorema (1) till en display eller ett alarm. Detta sker irealtid till användaren och om något fel rapporteras får användaren korrigera,alternativt byta ut de felande enheterna. Genom sensom (1) mäts äventemperaturen vilket ger en tidig varning om verktyget (10) är slitet på grund av den värmeutveckling som ett slitet verktyg (10) genererar.

Description

25 30 535 714 Uppfinningen Det är därför ett ändamål med föreliggande uppfinning att lösa ovanstående problem genom att tillhandahålla en metod och anordning för kontinuerlig övervakning av trycket i en hydrobussning vid fastspänning av snabbt roterande verktyg i bearbetningsmaskiner. Lösningen bygger på att man installerar en aktiv RFID-tagg som med en sensor känner av trycket i hydrobussningen och rapporterar eventuella fel trådlöst till en basstation som sedan rapportera de data som kommit in via sensorema till en display eller ett alarm. Detta sker i realtid till användaren som får korrigera altemativt byta ut de felande enheterna. Genom sensorn mäts även temperaturen vilket ger en tidig varning om verktyget är slitet på grund av den värmeutveckling som ett slitet verktyg genererar.

Beskrivning Uppfinningen bygger på att man i verktyget eller spindelaxeln installerar en aktiv RFID-tagg som med en sensor känner av trycket i en hydrobussning, även under arbete vid snabb rotation av verktyget och rapporterar eventuella fel trådlöst till en basstation. Basstationen är generell och används alltid i samma utförande. De aktiva taggarna (i detta fall benämnt som sensorer) har var och en, en unik kod som identifierar sändaren och byggs unikt för varje applikation. Basstationen rapporterar sedan de data som kommit in via sensorema tillbaka till användarens eget datorsystem, till en display, alarm eller kanske till leverantörens datasystem genom ansluta till ordinarie datanätet. Detta möjliggör en aktiv kontakt mellan användaren och leverantören av utrustningen. Vid eventuella fel rapporteras detta i realtid till användaren som får korrigera alternativt byta ut de felande enheterna.

Genom sensorn kan även temperaturen mätas vilket ger en tidig vaming om verktyget är slitet pä grimd av den värmeutveckling som ett slitet verktyg genererar.

Sensom kan antingen intemt eller i basstationen spara många mätvärden för generering av statistik som sedan används för att optimera användningen av verktygen. Då avståndet mellan sensorema och basstationen är begränsat kopplas basstationen till slavstationer dit andra närliggande sensorer kan kopplas. Sensorn är aktiv och kräver ström kontinuerligt som levereras från ett litet batteri med mycket låg egenurladdning. Batteriets livslängd är mellan 3-5 år innan batteribyte 10 15 20 25 30 535 714 behöver göras. Systemet varnar själv i god tid när det är dags för ett byte av batteriet.

Exempelvis kan en hyvel ha många axlar där det sitter ett eller flera verktyg fästa med hydrobussningar på varje axel. För varje axel finns minst en mottagare och för varje verktyg minst en sändare. Mätvärden kan vara att rätt verktyg sitter på rätt plats i maskinen för vald bearbetning, verktyget var slipat innan montering, alla verktyg har rätt hydraultryck, temperatur på alla verktyg och andra data.

En utföringsforrn av uppfinningen beskrivs i det följande med ett verktyg som är en kutter och illustreras i bifogad ritning, som enligt Fig. 1 visar ett principschema över kommunikationen mellan sensorerna, basenheten och övrig anslutning.

Fig. 2 visar en sidovy av en kutter för hyvling av trä.

Fig. 3 visar ett snitt genom en kutter för hyvling av Metod och anordning för kontinuerlig övervakning av trycket i en hydrobussning vid fastspänning av verktyg i bearbetningsmaskiner och som visas enligt fig.1, 2 och 3 får representera den byggform som tillämpas i det här avsedda exemplet.

Metod och anordning för kontinuerlig övervakning av trycket i en hydrobussning vid fastspänning av verktyg i bearbetningsmaskiner enligt figur 1 visar ett principschema över kommunikationen mellan sensorerna (l), basenheten (2) och övrig anslutning. Sensorema (1) kommunicerar (6) med basenheten (2) med radio kommunikation (UHF). Detta sker i realtid till användaren som får korrigera, alternativt byta ut feiande enheter. Sensorema (1) har var och en, en unik kod som identifierar sändaren och byggs unikt för varje applikation. Basstationen (2) rapporterar sedan de data som kommit in via sensorerna (1) till användarens eget datorsystem (4), via anslutning till ordinarie datanät (8) till en display eller alarm.

Möjlighet finns också att ansluta (9) trådlöst till leverantörens datasystem (5).

Sensorema (1) mäter även temperaturen vilket ger en tidig varning om verktyget är slitet på grund av den värmeutveckling som ett slitet verktyg genererar. Sensorn (1) kan antingen internt eller i basstationen (2) spara många mätvärden för att kunna 10 15 20 25 30 535 714 generera statistik som kan användas för att optimera användningen av verktygen.

Avståndet mellan sensorema (1) och basstationen (2) är begränsat och basstationen (2) kan kopplas med radiokommunikation (7) till slavstationer (3) dit andra närliggande sensorer (1) kan kopplas.

Metod och anordning för kontinuerlig övervakning av trycket i en hydrobussning vid fastspänning av verktyg i bearbetningsmaskincr figur 2 visar en sidovy av en kutter (10) för hyvling av trä med skären (11). Hydrobussningen (12) är integrerad i kuttem (10) och innehåller hylsor (16) som med hjälp av hydrostatiskt tryck ändrar sina diametrar. Sensom (1) som mäter tryck och temperatur sitter inskruvad (20) till tryckmediet och kommunicerar (6) med basenheten (2) eller en slavstation (3) med radio kommunikation även under snabb rotation av verktyget (10). Vid trycksättning av hydrobussningen (12) trycks hylsoma (16) i kuttem (10) mot spindelaxeln (13). På så sätt tar man bort spelet mellan kuttem (10) och spindelaxel (13). Effekten överförs via friktionen i kontaktytoma (18). Hydrobussningen (12) aktiveras när axeln (13) står still, genom att en fluid i form av olja eller fett pressas in med högt tryck, via en nippel (19) i hydrobussningen (12).

Metod och anordning för kontinuerlig övervakning av trycket i en hydrobussning vid fastspänning av verktyg i bearbetningsmaskiner enligt figur 3 visar ett snitt genom en kutter (10) med skär (11) för hyvling av trä. Kuttcm (10) är försedd med en hydrobussning (12). Hydrobussningen (12) är integrerad i kuttem ( 10) och innehåller tunna stålhylsor (16) som med hjälp av hydrostatiskt tryck (15) ändrar sin diameter. Vid trycksättníng med fett (14) eller olja av hydrobussningen (12) trycks hylsoma (16) mot spindelaxeln (13). På så sätt tar man bort spelet mellan kuttem (10) och spindelaxeln ( 13). Effekten överförs via friktionen i kontaktytorna (18) mellan stå1hylsoma(16) och spindelaxeln (13). Hydrobussningen (12) aktiveras när spindelaxeln (13) står still, genom att en fluid i form av olja eller fett (14) pressas in med högt tryck, via en nippel (19) i Hydrobussningen (12). Sensom (1) som mäter tryck och temperatur sitter inskruvad (20) till tryckmediet (15) och därmed integrerad i verktyget. Sensom (1) kommunicerar (6) med basenheten (2) eller en slavstation (3) med radio kommunikation även under snabb rotation av verktyget (1 O). 10 15 535 714 Uppñnning har beskrivits i överrensstämmelse med föredragen sammanställning och utformning och det är underförstått att vissa utbyten och ändringar får utföras utan att man gör avsteg från anderneningen. Naturligtvis kan sensorn meddela andra parametrar än tryck och temperatur. Mätvärden kan vara att rätt verktyg sitter på rätt plats i maskinen för vald bearbetning, verktyget var slipat innan monteringen etc. Likaså kan sensorn mäta varvtal och vibrationer. I det ovanstående beskrivning visas hur sensom är inbyggd i en kutter, men naturligtvis kan sensom byggas in alla verktyg innehållande en hydrobussning och då speciellt där man inte kan ansluta ledningar på grund av verktygets rotation. Hydrobussningen som förses med en sensor för trådlös överföring kan vara anordnad i spindelaxeln i stället för verktyget.

Hydrobussningen som förses med en sensor för trådlös överföring kan också vara fristående mellan spindelaxeln och verktyget. Uppfmningen ska således inte tas som begränsad till det som visats och beskrivs i det föregående, utan sådana varianter innefattas i uppfinningstanken och får anses ingå inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (19)

10 15 20 25 30 535 714 6 PATENTKRAV

1. System för kontinuerlig övervakning av fysiska parametrar i ett verktygs (10) fastspärming i en bearbetningsmaskin kännetecknat av att verktyget (10) innefattar en integrerad sensor (1) vilken sensor (1) känner av en eller flera fysiska parametrar såsom temperatur, varvtal, vibrationer och hydraultrycket i verktygs (10) hydrobussning (12) samt är försedd med en unik kod som identifierar verktyget (10) och trådlöst kommunicerar (6) med en eller flera basenheter (2) via radiokommunikation genom att sända över information om verktyget (10) baserad på de uppmätta fysiska parametrarna.

2. System enligt krav 1 där fysisk parameter är hydraultryck i verktyget

3. System enligt krav 1 där fysisk parameter är temperatur i verktyget

4. System enligt krav 1 där fysisk pararneter är vibration i verktyget

5. System enligt krav 1 där fysisk pararneter är varvtal i verktyget

6. System enligt krav 1 där fysisk parameter är en kombination av hydraultryck i verktyget och/eller temperatur och/eller vibration och/eller varvtal, krav 2-5.

7. System enligt någon av krav 1-6 där informationen resulterar i ett larm

8. System enligt krav 7 där larmet gäller hydraultrycket och/eller temperaturen och/eller vibration och/eller rotation

9. System enligt 7 där larm är baserat på sensom, i krav 1, batteristatus

10. System enligt 7 där larm är baserat på sensorns radio kvalité eller avsaknad av radio signal från sensor (1).

11. System enligt någon av krav 1-10 där sensom drivs av batteri 10 15 20 25 535 714 7 PATENTKRAV

12. System enligt någon av krav 1-11 där sensom radio utnyttjar det 2.4 GHz ISM bandet.

13. System enligt någon av patentkrav 1-12 där mätvärdena/inforrnationen från sensorn (1) sparas antingen intemt eller i en eller flera basenheter (2), för att kunna generera statistik, som användas för att optimera användningen av verktygen (10)

14. System enligt någon av patentkrav l-13 där sensom är utformad som en skruv som passar den vanliga trycksättningsventilen och där sensor kan kruvas in, täta mot verktyget.

15. System enligt krav 14 där tryckrnämingen av hydraultrycket kan mätas med givare på eller på insidan av sensorhuset.

16. System enligt krav 14 där temperatur mätas med givare på eller i sensorhuset.

17. System enligt krav 14 där vibration mätas med givare på eller i sensorhuset.

18. System enligt krav 14 där rotation mätas med givare på eller i sensorhuset.

19. System enligt krav 14 där olika kombinationer av givare i krav 15-18 kombineras.