DE102009009964A1 - Viewing device for use in control panel for monitoring machine tools, has camera arranged in working space of machine tools, where camera has housing and cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Sichtvorrichtung für Werkzeugmaschinen mit Einsatz von Kühlschmierstoffen zur optischen Überwachung von Bearbeitungsvorgängen.The The present invention relates to a sighting device for machine tools with the use of cooling lubricants for optical monitoring of machining operations.
Bei derartigen Werkzeugmaschinen ist ein geschlossener Arbeitsraum vorgesehen, in welchem als Folge von hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten der Kühlschmierstoff und Späne sehr stark verwirbelt werden und umherfliegen, so dass Sichtfenster, die in der Regel in Türen des Arbeitsraumes angeordnet sind, schnell verschmutzen und eine optische Kontrolle des Bearbeitungsvorganges unmöglich machen. Innerhalb kürzester Zeit schlägt sich die milchigweiße Emulsion an der Scheibe nieder, läuft herunter und versperrt die Sicht in das Innere des Arbeitsraumes vollständig.at such machine tools, a closed working space is provided, in which as a result of high processing speeds of the coolant and chips be very strongly swirled and fly around so that viewing windows, usually in doors of the working space are arranged, quickly pollute and one make optical control of the machining process impossible. Within shortest time Time strikes the milky white Emulsions down the pane, running down and blocking the view into the interior of the working space completely.
Abhilfe schaffen hier rotierende Sichtfenster, die auf die Scheiben in den Schiebetüren aufgesetzt werden, wobei die Reinigungswirkung durch die Zentrifugalkräfte an der Oberfläche der schnell rotierenden Scheibe erreicht wird. Nachteilig ist, dass diese Systeme bauartbedingt eine relativ große Bauhöhe aufweisen, die insbesondere bei Schiebetüren mit innenliegenden Abstreifern problematisch ist. Dadurch ist der Einsatz dieser Systeme in vielen Werkzeugmaschinen nicht möglich. Von Nachteil ist auch der durch die bei Werkzeugmaschinen bereits vorhandenen Sichtfenster gegebene Einbau, so dass auch immer nur der Blickwinkel auf den Bearbeitungsvorgang zur Verfügung steht, der sich aus der Anordnung des Sichtfensters selbst ergibt.remedy create here rotating viewing windows, which on the discs in the sliding doors be placed on the cleaning effect by the centrifugal forces at the surface the rapidly rotating disc is reached. The disadvantage is that these systems by design have a relatively large height, in particular with sliding doors is problematic with internal scrapers. This is the result Use of these systems is not possible in many machine tools. From Disadvantage is also the already existing in machine tools Viewing window given installation, so that only the viewing angle is available to the editing process resulting from the Arrangement of the viewing window itself results.
Das Problem der Verschmutzung der Sichtscheiben von Werkzeugmaschinen betrifft sämtliche Gattungen von Werkzeugmaschinen, wie z. B. Dreh- und Schleifmaschinen, komplexe Bearbeitungszentren oder sonstige Werkzeugmaschinen, bei denen Kühlschmierstoffe zum Einsatz kommen.The Problem of contamination of the sight glasses of machine tools affects all genera of machine tools, such. As turning and grinding machines, complex Machining centers or other machine tools that use coolants be used.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Sichtvorrichtung für Werkzeugmaschinen zu schaffen, die universell einsetzbar ist.The Object of the present invention is a viewing device for machine tools to create that is universally applicable.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in dem im Betrieb geschlossenen Arbeitsraum der Werkzeugmaschine eine Kamera angeordnet ist, die ein wasserdichtes Kameragehäuse und eine Reinigungsvorrichtung aufweist, die die abgedichtete Linse der Kamera oder eine Schutzscheibe in dem Kameragehäuse von Verschmutzung reinigt, wobei die Kamera die zu überwachenden Vorgänge erfasst und das Bild der Kamera auf einem Monitor außerhalb des Arbeitsraumes dargestellt ist.According to the invention Task solved by that in the closed during operation workspace of the machine tool a camera is placed, which is a waterproof camera body and a cleaning device comprising the sealed lens the camera or a protective screen in the camera body of Pollution cleans, with the camera detecting the operations to be monitored and the image of the camera is displayed on a monitor outside the workspace is.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, dass die Kamera, die aufgrund der heutigen technischen Möglichkeiten extrem klein ausgebildet sein kann, im Arbeitsraum der Werkzeugmaschine praktisch beliebig angeordnet werden kann, so dass zum einen ein optimaler Blickwinkel gewählt, um die relevanten Vorgänge auf dem Monitorbild zeigen zu können, und zum anderen die Kamera in einer verschmutzungsarmen Zone angeordnet werden kann und schließlich auch der Einsatz in Arbeitsräumen unterschiedlichster Werkzeugmaschinengattungen möglich ist. Zur Beseitigung der nicht zu vermeidenden Verschmutzung der Linse oder einer vorgeschalteten Schutzscheibe des Kameragehäuses dient die Reinigungsvorrichtung, wobei diese im Betrieb der Werkzeugmaschine kontinuierlich, inter mittierend oder bedarfsweise nach Auslösen eines manuellen Schaltsignals durch den Nutzer der Werkzeugmaschine arbeiten kann. Oftmals ist es nicht notwendig, einen gesamten Bearbeitungsvorgang optisch zu überwachen, so dass auch nur während der Phasen tatsächlicher Überwachung die Reinigungsvorrichtung arbeiten muss.The inventive solution offers the advantage that the camera, due to today's technical options can be extremely small, practical in the working space of the machine tool can be arranged arbitrarily, so that on the one hand an optimal Angle selected, around the relevant processes to be able to show on the monitor picture and secondly the camera is arranged in a low-pollution zone can be and finally also the use in workspaces of different kinds Machine tool types possible is. To eliminate the unavoidable pollution of the Lens or an upstream protective plate of the camera body is used the cleaning device, these being in operation of the machine tool continuously, intermittently or as needed after triggering a manual switching signal by the user of the machine tool to work can. Often it is not necessary to do a whole editing process visually monitor, so that only during the phases of actual monitoring the cleaning device has to work.
Die Reinigungsvorrichtung kann auf verschiedene Art und Weise ausgebildet sein, wobei die Trennscheibe beispielsweise auch in der Art der bekannten rotierenden Scheibe ausgebildet sein kann oder die Reinigungsvorrichtung einen Scheibenwischer aufweist, der die Linse bzw. die Schutzscheibe des Kameragehäuses reinigt.The Cleaning device can be formed in various ways be, for example, in the nature of the cutting disc known rotating disk may be formed or the cleaning device a windshield wiper, the lens or the protective glass of the camera body cleans.
Besonders bevorzugt ist aber eine Reinigungsvorrichtung, die Druckluftdüsen, die auf die Linse oder die Schutzscheibe des Kameragehäuses gerichtet sind, und einen Druckluftanschluss zur Versorgung der Druckluftdüsen aufweist.Especially but preferred is a cleaning device, the compressed air nozzles, the directed to the lens or the protective glass of the camera body are, and having a compressed air connection for supplying the compressed air nozzles.
In der Regel verfügen Werkzeugmaschinen über eine Druckluftversorgung, so dass der Betrieb einer derartigen Reinigungsvorrichtung unproblematisch ist und keine weiteren Nachrüstungsmaßnahmen erfordert. Zudem ist eine derartige Reinigungsvorrichtung sehr einfach und robust aufgebaut, erfordert keine speziellen zusätzlichen Abdichtungsmaßnahmen und führt auch im dauerhaften Betrieb nicht zu einer Beschädigung der zu reinigenden Oberfläche. Vorteilhaft ist auch, dass im Vergleich zu einem herkömmlichen Sichtfenster nur eine sehr kleine Fläche gereinigt werden muss, so dass der Druckluftbedarf sehr gering ausfällt.In usually have Machine tools over a compressed air supply, so that the operation of such a cleaning device unproblematic and requires no further retrofitting measures. In addition is Such a cleaning device is very simple and robust, does not require special extra sealing measures and leads even in continuous operation does not damage the surface to be cleaned. Advantageous is also that in comparison to a conventional viewing window only one very small area must be cleaned so that the compressed air requirement is very low.
Die Reinigungsvorrichtung kann an einen schaltbaren Druckluftanschluss der Werkzeugmaschine angeschlossen werden, es sind aber auch Ausführungsformen mit einem Druckluftschalter zum Unterbrechen/Auslösen des Druckluftstromes möglich, der über eine Zeitsteuerung oder durch externe Schaltsignale auslösbar ist.The Cleaning device can be connected to a switchable compressed air connection the machine tool are connected, but there are also embodiments with a compressed air switch for interrupting / triggering the Compressed air flow possible, the over a time control or by external switching signals can be triggered.
Vorzugsweise ist das Kameragehäuse mit der Reinigungsvorrichtung an einem gelenkig oder flexibel verstellbaren Halter angeordnet, um eine variable Positionierung und Befestigung zu ermöglichen. Grundsätzlich ist dabei jede Art von Befestigung möglich, besonders bevorzugt ist aber ein Halter, dessen Fuß eine Magnetplatte aufweist, so dass er an entsprechenden flächigen Metallelementen durch einfaches Aufsetzen montierbar ist. Ein derartiger Magnetfuß kann an metallischen Elementen der Kabine festgelegt werden, die den Arbeitsraum der Werkzeugmaschine definiert, aber auch an Gehäuseteilen der Werkzeugmaschine oder sonstigen in dem Arbeitsraum vorhandene metallischen Elemente.Preferably, the camera body with the cleaning device on a hinged or flexibly adjustable holder arranged to allow variable positioning and attachment. Basically, any type of attachment is possible, but particularly preferred is a holder whose foot has a magnetic plate, so that it can be mounted on corresponding flat metal elements by simply placing it. Such a magnetic base can be fixed to metallic elements of the cabin, which defines the working space of the machine tool, but also to housing parts of the machine tool or other metallic elements present in the working space.
Die Signalübertragung zwischen der Kamera, dem Monitor und/oder einer Schaltvorrichtung für die Kamera und Reinigungsvorrichtung kann kabelgebunden oder drahtlos erfolgen, wobei im Falle einer drahtlosen Übertragung in dem Kameragehäuse vorzugsweise ein Akkumulator oder dergleichen zur Versorgung der Kamera mit Strom vorgesehen ist.The signal transmission between the camera, the monitor and / or a switching device for the Camera and cleaning device can be wired or wireless take place, wherein in the case of a wireless transmission in the camera body preferably an accumulator or the like for powering the camera is provided.
Vorzugsweise erfolgt die Bilddarstellung der Sichtvorrichtung auf dem Kontrollmonitor der Werkzeugmaschine, beispielsweise auch als Bild im Bild, es sind aber auch Lösungen mit separaten Monitoren möglich, die sich insbesondere als Nachrüstlösung bei älteren Maschinen eignen, ohne dass ein Softwareein griff in die Bilddarstellung für den Kontrollmonitor der Werkzeugmaschine notwendig ist.Preferably the image representation of the viewing device takes place on the control monitor the machine tool, for example, as an image in the picture, it is but also solutions possible with separate monitors, especially as a retrofit solution for older machines without having any software intervention in the image display for the control monitor the machine tool is necessary.
Bedingt durch die praktisch beliebige Wahl der Kameraposition mit der Möglichkeit, diese sehr nahe an die Bearbeitungsstelle heranzurücken, um bestmögliche optische Informationen zu erhalten, eröffnet sich auch die Möglichkeit, bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Auswerteinrichtung vorzusehen, die das Kamerabild wenigstens eines sich in einer definierten Position befindlichen Kamera zur Durchführung einer dreidimensionalen Vermessung der Bearbeitungsstelle auswertet. Gegebenenfalls kann hierzu auch das Signal einer weiteren Kamera in gleicher Ausgestaltung herangezogen werden.conditioned through the virtually arbitrary choice of camera position with the ability to move them very close to the processing point to get the best possible optical Get information opened also the possibility in a particularly preferred embodiment of the invention, an evaluation device provide that the camera image at least one in a defined Position camera to perform a three-dimensional Measurement of the processing station evaluates. If necessary, can this also the signal of another camera in the same configuration be used.
Grundsätzlich kann wenigstens eine weitere Kamera mit einem wasserdichten Gehäuse und einer Reinigungsvorrichtung in dem Arbeitsraum auch zu reinen Überwachungszwecken sinnvoll sein, um verschiedene Blickwinkel auf die Bearbeitungsstelle zu ermöglichen.Basically at least one more camera with a waterproof case and a cleaning device in the work space for pure monitoring purposes be useful to different angles on the editing point to enable.
Die Erfindung betrifft auch einen Leitstand zur Überwachung mehrerer Werkzeugmaschinen. Besitzen solche Werkzeugmaschinen jeweils eine Sichtvorrichtung der zuvor erörterten Art, besteht die Möglichkeit, die Bildsignale der einzelnen Kameras auf dem wenigstens einen Monitor des Leitstandes darzustellen, wodurch sich der Vorteil ergibt, dass bei einer Leitstandsteuerung mehrerer Werkzeugmaschinen der Bediener gleichzeitig mehrere Maschinen optisch überwachen kann. Dies ist mit den bisherigen Sichtvorrichtungen nicht möglich, weil der Bediener zur optischen Überwachung sich jeweils vor Ort zu der betreffenden Maschine begeben muss.The The invention also relates to a control station for monitoring a plurality of machine tools. Have Such machine tools each have a viewing device of the previously discussed Kind, there is the possibility the image signals of each camera on the at least one monitor of the control center, resulting in the advantage that in a control station control of several machine tools, the operator Simultaneously monitor several machines visually. This is with the previous vision devices not possible because the operator for optical monitoring must go to the respective machine on site.
Die Kamerabilder können auf separaten, den einzelnen Werkzeugmaschinen zugeordneten Monitoren, oder als Bild-im-Bild-Darstellung dargestellt werden.The Camera images can on separate monitors assigned to the individual machine tools, or as a picture-in-picture representation being represented.
Nachfolgend wird anhand der beigefügten Darstellungen näher auf Ausführungsbeispiele der Erfindung eingegangen. Es zeigen:following is based on the attached diagrams closer up embodiments the invention received. Show it:
In
Zur Überwachung
der Bearbeitungsstelle
Die
Druckluftversorgung
Das
Bildsignal der Kamera
Die
Kamera
Die Übertragung
der Bildsignale und ggf. einer Steuerung der Kamera, beispielsweise
auch einer Bewegungssteuerung, einer Zoom-Steuerung oder einer Steuerung
der Reinigungsvorrichtung, kann über
das Versorgungskabel
Die
Kamera
Die
kameragestützte
Sichtvorrichtung ermöglicht
es auch, mehrere Werkzeugmaschinen
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