用于在加速阶段检查夹持状态的方法技术

提出了一种用于检查被夹持在电机驱动的机床单元(1)的转子单元(3)的工具夹持装置中的工具接收器或工具的夹持状态的方法，其中，测量传感器头(5)与正被测量的转子单元(3)的部件的间隔(u)，记录传感器头(5)测量的间隔值的至少一个时间和/或位置相关序列(20、21)，其中为了改进方法的集成，在转子单元(3)相对于定子单元(2)的旋转加速期间特别是当转子单元启动时，执行第一和第二时间和/或位置相关序列的记录，其中使用相应的相关联的当前速度(v0)来缩放第一和/或第二序列的序列矢量的时间和/或位置相关信息。间和/或位置相关信息。间和/或位置相关信息。

【技术实现步骤摘要】
用于在加速阶段检查夹持状态的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于检查工具接收器或夹持工具的夹持状态的方法，工具夹持在根据权利要求1所述的前序的转子单元的工具夹持装置中。
技术背景
[0002]根据现有技术，例如，从EP 3 581 328 A1，已知一种用于检查机床单元中的夹持状态的方法，其中，经由布置在固定位置处的传感器头，测量相对于转子单元的间隔。在这种情况下，例如，在特定时间段期间处理工件之前，记录和评估测量值的时间序列以便能够确定其轴向跳动误差。此外，用于检查机床中的工作主轴精度的其它装置是已知的，例如，来自具有长度测量系统的EP 2 312 270A1，所述长度测量系统具有承载标记和读取装置的玻璃棒，或用于识别工具与主轴之间空隙中的异物的装置，如在DE 10 2006 0919 A1中阐述的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个目的是提出一种用于检查夹持状态的方法，该方法能够以更简单的方式集成在加工工艺中。
[0004]基于在介绍中提到的类型的方法，通过如权利要求1所述的特征化特征来实现所述目的。
[0005]作为从属权利要求中提到的措施的结果，本专利技术的有利实施方式和发展是可能的。根据本专利技术的检查夹持状态的方法的特征在于，在实际测量期间，原则上不再有任何时间损失，并且可以无限的方式执行测量，例如，即使在每个工具改变或工具接收器改变之后。以这种方式，它还能够以更简单的方式集成在处理过程中，尤其是由于不必单独提供时间段，仅在该时间段期间可以或必须执行检查方法。
[0006]根据本专利技术，首先考虑了一种电机驱动的机床单元，机床单元包括定子单元和转子单元，其中，转子单元围绕旋转轴可旋转地支撑。相对于定子单元旋转的转子单元通常属于电机主轴驱动。实际的加工工具(铣削工具、钻头等)又被保持或夹持在工具接收器中，该工具接收器被布置在工具夹持装置中，该工具夹持装置旨在被认为是转子单元的主轴头的一部分。工具夹持装置为此具有用于工具接收器的保持装置。工具夹持装置以夹持力作用并且在旋转轴的纵向方向上移位。在这种情况下，例如夹持装置的一部分可以被拉入到锥形接收构件中，使得工具接收器或工具能够进而利用径向作用力而被夹持。通过释放夹持力，被夹持的工具被再次释放并且可以从机床移除或更换。
[0007]此外，提供了一种用于检查工具或工具接收器的夹持状态的检查装置，该检查装置具有一个或多个传感器头，用于传感器检测。通常，使用一个单独的传感器头是足够的。实际传感器装在传感器头中，传感器测量其相对于转子单元的间隔，其中传感器本身相应地布置在定子单元中。使用可被计算机控制的电子单元或电子评估系统处理或评估传感器数据。
[0008]原则上至少一个传感器头设置在工具夹持装置的区域中的固定位置处的定子单元上，能够在旋转主轴头上既测量端面又测量横向。在工具或工具接收器的夹持期间，由于卡住的碎屑、倾斜定位的工具、工具接收器等产生的变形主要发生在工具接口的区域中或工具接收器上。
[0009]然而，原则上，传感器头也可以被布置成能够在位置方面变化。通常，例如，碎屑被卡在工具夹持装置中，并且已经落在工具和工具夹持装置或夹爪之间，会导致工具不直接位于工具夹持装置中，或者工具夹持装置变得容易(也弹性地)变形，并且保持不变的同心度，不变的工具/工具夹持器的轴向跳动，或不再能保证没有角度变化的运行。同心度的破坏通常表示处理的特定损伤。这种变形通常既在横向又在端面处发生，并且原则上也可在该位置处被检测到。在端面处，测量平行于旋转轴的间隔，测量相对于旋转轴的横向延伸的间隔。可以以这种方式确定所有由转子单元的位移所致的变形。
[0010]原则上可以相对于转子单元的表面和/或旋转轴线以90
°
角进行测量，但也可以以不同的角度进行测量。
[0011]特别是对于机床，在对加工精度上有特别高的要求。在加工操作期间必须以精确限定的方式将工具插入工具接收器或工具夹持装置中并移动，使得旨在处理的工件在预期的容差限值内进行处理。即使当机床以及特别是工具夹持装置以所需的精度生产时，当使用机器时，涉及额外的因素以防止所限定的同心度/轴向跳动继续产生或没有角误差发生。在机器的运行期间，在处理操作期间发生的碎屑可以保持卡在工具夹持装置中、保持在工具接收器或工具中，并且确保当更换工具时，新工具不能被夹持在实际期望位置中。这同样适用于更换工具接收器。在夹持期间，压力反而发生在局部位置处，例如在局部位置处，碎屑位于工具和工具接收器之间或工具接收器和工具夹持装置之间。也可以想到，工具接收器可以这样的方式缩回到工具夹持装置中，也就是说，缩回位置在旋转轴相对于较早安装情况的方向上的位置已经改变。
[0012]由于碎屑有时非常小，所以这些误差通常难以确定，并且在加工工艺之后，工具接收器或机床的其它区域被以常规方式清洁时，这些误差也在随机地发生。然而，工具的这种同心度误差或不正确的角位置可导致工件在处理操作之后超出容差限值。
[0013]传感器头测量间隔值的时间或位置相关序列。如果传感器头记录间隔值的时间序列，那么通常同时是位置相关的序列，因为转子单元以时间序列旋转，除非在各个测量值的记录之间总是精确地完成一次旋转或已经执行了多个整数的旋转。
[0014]通常，根据本专利技术，不仅可以确定轴向跳动的变化，而且例如也可以确定在角位置和同心度方面的变化。
[0015]根据本专利技术的方法的特征在于，转子单元上或转子轴上的另一位置处的至少一个标记是预定的。即使在未知的速度或角速度的情况下，这也使得参考标记能被使用，并能够清楚地检测转子单元何时已经精确地执行一次旋转。不考虑其它传感器，在没有单独的旋转编码器也参与评估的情况下，在要确定轴向跳动或角度误差时，这是特别有利的。该标记优选地还可以在实际测量操作期间的传感器头或传感器头同时检测。因此原则上不需要另外的传感器。然而，也可以想到，提供附加的传感器以单独地识别标记，特别是当间隔测量旨在独立于标记标识时。
[0016]在本专利技术的一个变型中，特别是在测量环上，还存在布置一个以上标记的选项。以
此方式，甚至可通过测量获得更多信息，例如使得能够检测旋转方向、信号定向或同步。为了在检测到标记时获得附加信息，标记可以例如也具有不同的形状，例如斜角梯形，使得例如可以从该形状识别旋转方向。
[0017]由于通过标记也能够检测到转子单元的当前速度，因此由于根据本专利技术的方法的误差测量的精度也受到此以实质方式影响。虽然先前需要以恒定速度执行该测量以便将测量值彼此进行比较和相关，但是本专利技术基于节省该原本需要的时间段，并且例如能够在转子单元的加速阶段期间执行有意义的测量，特别是当机床的转子单元启动时。
[0018]当机器启动时，转子单元相对于定子单元有加速。在该时间段期间，立即使用根据本专利技术的方法。在这种情况下，第一或第二序列的间隔值通常被记录在标记区域之外。由于在转子单元的旋转的加速阶段期间执行这些测量，然而，最初这些间隔值不能容易地相关，因为时间扫描通常以预定的定时速率进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检查工具接收器和/或工具的夹持状态的方法，其中所述工具接收器和/或工具被夹持在电机驱动的机床单元(1)的转子单元(3)的工具夹持装置(12)中，其中通过所述工具夹持装置(12)可松开地固定和夹持所述工具接收器和/或工具，所述工具夹持装置能够用夹紧力作用，其中所述工具夹持装置在工具被夹紧时在旋转轴的纵向方向上移位，其中所述工具夹持装置被布置在转子单元(3)的主轴头中，其中所述机床单元具有定子单元(2)，相对于定子单元，所述转子单元围绕转轴可转动地安置，其中，所述方法包括以下方法步骤：提供用于确定间隔(u)的至少一个传感器头(5)，将传感器头(5)布置在定子单元(2)上的位置处；测量从转子单元(3)的一部分到传感器头(5)的间隔(u)，记录用传感器头(5)测量的间隔值的至少一个时间和/或位置相关序列(20，21)，确定轴向跳动和/或同心度偏差和/或角度变化，仅仅考虑测量的间隔值(u)的时间和/或位置相关序列相对于主轴头相对于传感器头旋转的部分，其特征在于：在转子单元(3)上设置标记(N)，其中，传感器头(5)在测量期间检测转子单元上的标记(N)，其中参照使用传感器头的标记(N)，检测转子单元(3)的当前速度(v0，v1)，其中在转子单元(3)相对于定子单元(2)的旋转加速期间，特别是当转子单元启动时，执行记录传感器头测量的间隔值(u)的第一和第二时间和/或位置相关序列，其中相应的当前速度与所述第一和第二序列(20、21)的间隔值(u)相关联，以便从所述间隔值、所述时间和/或位置相关信息和所述当前速度(v0)形成序列向量；其中所述第一和/或第二序列的序列向量的时间和/或位置相关信息使用相应关联的当前速度(v0)来缩放，以便特别地所述相应序列的序列向量各自在所述转子单元(3)上的对应位置处具有至少一个间隔值，当识别出轴向跳动偏差时，制动转子单元。2.根据权利要求1所述的检查方法，其特征在于，在所述标记(N)之外的转子单元(3)的旋转的加速期间，执行记录用所述传感器头(5)测量的所述间隔值(u)的第一和第二时间和/或位置相关序列(20，21)。3.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法，其特征在于，所述转子单元(3)在整个记录期间以均匀方式加速。4.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法，其特征在于，所述缩放是通过考虑基于不同时间确定的当前速度(v0)以及确定的速度测量值之间的时间的加速度(a)来执行的。5.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法，其特征在于，转子单元(3)的当前速度(v0)通过参考标记(N)来确定：标记(N)，其在旋转期间标记转子单元(3)的特定角度部分作为标记(N)，和传感器头(5)需要的时间使得已知角度部分处的标记(N)通过被确定的传感器头(5)，和/或标记(N)的两次序列检测之间的时间由传感器头(5)测量。6.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：约阿希姆，
申请(专利权)人：弗朗茨凯斯勒股份有限公司，
类型：发明
国别省市：