机床制造技术

本发明专利技术涉及一种机床，特别是一种通过程序控制的旋转铣钻床，其包括：可通过电机在多个坐标轴中移位的加工单元，其中安装有用于以可交换方式接收机床的工作主轴(18)及用于驱动工作主轴(18)的电机(17)；可编程控制单元(25)，及用于监视机床的操作状态的构件。根据本发明专利技术，至少一个用于检测至少一个操作参数的传感器系统(20，21)设置在所述机床的组件(11；38)上，所述组件与此参数有关。评估单元(24)连接到所述传感器系统(20，21)以及所述控制单元(25)，且处理所述传感器系统检测到的测量值。光显示器(28，40)提供于操作人员的直接视野范围内，其根据来自所述评估单元(24)的数据显示所述机床的正常、临界及危险操作状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机床，特别是一种通过程序控制的铣钻床，其包括一可通过电机在多个坐标轴中移位的加工单元，其中安装有用于以可交换方式接收机床的工作主轴及用作工作主轴的旋转驱动器的电机，包含可编程控制单元，及用于监视机床的操作状态的构件。
技术介绍
在现代通过程序控制的机床及加工中心中，在加工某一工件或一系列工件之前对机器的设置对于在最优条件下实现顺利的工作过程来说非常重要。除此之外，在机器的工作模式期间持续监视操作状态，这一点对于辨别已处在早期发展阶段的可能破坏性因素及能够及时采取应对措施来说至关重要。迄今为止，完全是通过控制单元的控制面板来执行工作开始之前对机器的设置还有操作期间对机器状态的监视，控制单元的控制面板通常处在机器旁边或对角线正面的可有限移动的支架上。因此，当快要进行加工操作时，操作人员需要监视控制面板上的相关操作参数的指示，如果可能，同时还要注意工具的实际工作方式，这两个动作要同时进行，或者还要在实际操作中进行。操作人员在监视状态的过程中(这个过程可能要跨越很长的操作时间)必须满足类似的要求，因为持续观察控制面板上的指示以及工具在机器工作空间中的相应工件上的啮合很费力。在错误源实际发生之前尽早地把它辨别出来，这一点对于持续操作程序来说非常重要，因为操作人员可通过干涉(例如进行工具更换)来阻止这些错误的发生及其对工件加工造成的严重影响。要持续准确地监视多个复杂机器的状态，需要操作人员有丰富的经验，目前使用的系统还需要操作人员一直加以注意。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种机床，对其进行设置以便监视操作状态，可便于让机器靠近要加工的工件，减轻操作人员的压力，提高相应机床的可靠工作能力。通过权利要求1的特征可实现这个目标。通过在机床的选定组件上提供至少一个传感器系统，可持续监视与某个操作参数有特别关系的机器零件上的这个操作参数。这个操作参数例如可以是工作主轴的电机的功耗、工作主轴的输出端上的振动、热应力机器零件的温度还有润滑剂的状态。评估单元一边连接到传感器系统一边连接到控制单元，这样来自控制单元的数据可与来自传感器系统的数据链接在一起并经处理，以便能接收机器的相应操作状态的数据。由于光显示元件是设置在机器零件上在操作人员的直接视野范围内，这样便能实现密集且降低疲劳的显示效果，显示器基于评估单元输出的数据来指示正常、临界及危险操作状态。根据本专利技术的监视构件具有以下优点操作人员可通过观察优选设置在机器的工作范围内的光显示器以简单的方式较早地辨别机床的正常还有临界操作状态，这对于操作人员来说是很基本的操作。不再需要轮换观察控制面板上的显示器及工具的工作范围。用3不同的颜色显示相应的操作状态，有利于操作人员保持长时间注意，特别是在颜色突然改变的情况下。因此，在干扰及错误生效之前，可通过早期改变显示颜色来辨别所述干扰及错误，使得操作人员或者还有控制件可在故障产生实际影响之前采取应对措施。因为能在运转当中检测及显示错误的发生，所以可改良操作程序、减少机器的停转时间。这些效果不但会影响对单个机器的状态的监视，而且在单独一位操作人员要操作及监视一组机器时，也会显示出其有利效果。虽然优选三种交通灯颜色的光显示就足以满足监视功能，但是可能仍然适于组合光显示与声显示，借此来增强注意因素。根据本专利技术的合适设计，显示中含有多个颜色范围，其可被交替激活，即用绿色表示正常操作，用黄色/橙色表示临界操作，用红色表示危险操作。此处，在特殊显示元件中，用于正常操作的绿色场应当实质性大于用于临界操作的黄色/橙色场，而用于临界操作的黄色/橙色场又应当大于用于危险操作状态的红色场。事实证明，这样的场大小的比例分配特别合适绿色的场大小为60%，黄色/橙色的场大小为20%，红色的场大小为10%。较大的绿色场表示正常操作状态，其中绿色场的相对大小指示所监视的操作参数的实际大小。因此，当设置机器时，操作人员可将机器调整成接近于绿色场的上限的值，即，略低于60%。因此，操作人员例如可选择工具的较大顺流送料，使得工作主轴的电机的功耗在绿色场的上部范围中。用这种方式优化顺流送料，可产生对应的加工性能。例如，可通过监视工具架上的振动来执行类似的方法。光显示元件中的黄色/橙色场向操作人员指出例如主轴电机的功耗或工作主轴或工具的振动在限值范围内，且应当立刻采取措施使操作参数返回到其正常的量值。可例如通过减少顺流送料、更换工具或其它措施来实现这个结果。重要的是，当执行非常多样的设置工作及监视多台机器时，监视机器所需要的精力及仔细程度可减少，这对于所有机器的持久操作有良好的效果。显示器适于作为光照明元件附接到加工单元的侧壁外侧，这样如果操作人员正在观察工具对于机器的工作范围中的工件的操作，显示器就会处在操作人员的直接视野范围内。优选的是，显示器含有多个照明设备，例如LED，设置在具有透明外壁的罩壳中，且分别电连接到评估单元及控制单元。在此情况下，相应照明设备的数目与测量出的相应参数的量值成比例这是一个优点，这样可通过分别激活的照明设备的数目且因此通过相应照明场的量值向操作人员显示相应相关操作参数的量值及感受到的值。附图说明下文中将参照附图详细说明本专利技术的实施例，其中图1绘示包含转头的通用铣床的横向示意图；图2绘示包含垂直定向的主轴头的垂直铣床。具体实施例方式图1所示的通用铣床包含后支架1及设置在其下表面上的机床2，在机床2上可通过电机在Y坐标轴方向上在导轨3上驱动工件台4。水平滑块7安装在水平导轨5、6中，在支架1前面，使得其可通过电机在X坐标轴方向上移位，在水平滑块7前面在垂直导轨10中引导横向滑块9，使其可通过电机在Z坐标轴的方向上移动。在横向滑块9前面安装有头11，使得其可围绕水平轴12旋转，在其倾斜45°的正面13上支撑着转头15，转头15可通过电机围绕轴14移动倾斜45°。主轴外壳16固定到此转头15的一个导管表面，在其左边部分中设置有主轴电机17及位于其前面的工作主轴18，其均由虚线展示。在主轴16的后端、主轴电机17的后部区域中设置有传感器20，其持续检测电机17的功耗。在主轴外壳16的前末端区域中定位有振动传感器21，其检测在操作期间在工具架或被夹紧的工具上发生的振动。这两个传感器20及21形成传感器系统，其经由数据线22、23连接M到评估单元，评估单元连接到常规控制单元25。数据线沈从控制单元25引导到显示器观，显示器观是作为以旋转方式固定的圆形照明元件设置在支撑头11的侧壁中，在符合人体工程学的位置处，使得其处在站在机器旁边的操作人员的直接视野范围中。此显示元件观含有透明罩壳，其中设置着多个照明设备，例如LED。此外，显示元件观划分成三个场，即占据60 %照明表面的大的绿色场、占据20 %照明场的中等大小的黄色/橙色场，及占据20 %照明场的小的红色场。依据传感器系统20、21获得的测量值及在评估单元M中确定的操作状态，有更多或更少条LED变成可看到的绿色、黄色/橙色或红色场。绿色场指示机床的正常操作状态，黄色/橙色场指示开始临界操作状态，红色场指示危险操作状态，其全部是根据检测到的功耗及/或振动参数的量值。为了监视机床的其它状态及性质，可由对应的传感器检测例如特别应力组件的温度等其它操作参数，且通过评估单元将其包含在监视内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍诺曼·阿敏，赛兹·莱因霍尔德，汉斯·巴赫，彼得·普辛克，
申请(专利权)人：普夫隆腾德克尔马豪有限责任公司，
类型：发明
国别省市：