JP2020530923A - 自動バランス調整プロトコルを用いる工作機械システム - Google Patents
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Abstract
Description
金属切削加工用の工作機械は、通常、以下で「ツールヘッド」と称され、例えば、その内部に固定されるエンドミル研磨装置の形態での工具チャック又は金属切削工具とのチャックから構成される工具が現在装備されている。加えて、かかるツールヘッドは、更なるコンポーネント、例えば、冷却液の噴流をカッター工具に噴射するための噴射システムを備えることができる。
上記に鑑みて、発明は、工作機械のアンバランス特性を確実に、早期に、及び可能な限りツールヘッドの動作の次の開始前の時点で既に考慮に入れることができるシステムを提供する課題に取り組んでいる。
課題は第1のメインクレームの特徴により解決される。
コントローラ又は工作機械は、提供される金属切削加工のための1つ以上のパラメータを、それぞれのツールヘッドのためのバランス調整ログが記録するバランス調整データに自動的に一致させることができるように使用準備完了状態で装備される場合が特に好ましい。
・最後のバランス調整プロセスのデータ、
・許容回転速度に関するデータ、
・車両質量に関するデータを伴うか又は伴わない現在の静的アンバランスに関するデータ、
・車両質量に関するデータを伴うか又は伴わない、例えば、静的アンバランスとトルクアンバランスの組み合わせとしての現在の動的アンバランスに関するデータ、
・ISO21940に従うバランス調整品質に関するデータ、
・車両質量及び現在の残留アンバランスの商、
・バランスが取れている/バランスが取れていない、
・バランスの良好/不良状態、及び
・用いる工具のフライス加工/金属切削パラメータに関するデータ。
更に、発明は、上で説明したような発明による工作機械システムを実施するための工作機械を提供する目的に基づいている。
この更なる課題を解決するために、工作機械は、工作機械がコントローラとの通信及び上で説明したような種類のバランス調整ログを読み出すために使用準備完了で装備されているという事実により区別されて提供される。これは、概して、「プラグアンドプレイ」に対応して装備されていることを意味する。この目的のために、対応するルーチンは、そのコントローラ内のソフトウェアによって既に実装されているため、工作機械は、対応するケーブル接続又は連結後に本発明に従って操作することができる。
最後に、本発明は、ツールヘッドの動作の次の開始前の時点でツールヘッドのアンバランス特性を既に考慮に入れることが可能な方法を特定する課題に補助的な様式で基づいている。
解決策は、被加工品の金属切削加工の目的のために回転駆動され得るスピンドルを備える工作機械を有し、それぞれがチャックにクランプされ、スピンドルに結合することができる複数の工具又はツールヘッドを有し、チャック及び工具からツールヘッドのバランスを取るためのバランス調整装置を有する工作機械システムを用いることによって、被加工品の金属切削加工中にアンバランスにより誘導される品質の低下を低減する方法であって、スピンドルに結合されるツールヘッドのために読み出されるバランス調整ログは各ツールヘッドのために格納され、このツールヘッドが提供される金属切削加工のパラメータと比較されることを特徴とする方法から構成される。
極めて一般的には、全てのバランス調整プロセス中に、ツールヘッドの現在のバランス状態に関する情報がツールヘッド自体及び/又はデータベース内に格納されるという事実のために区別される方法に対して、保護も主張されていると結論付けることができ、ここで、ツールヘッドが機械に挿入される場合、バランス状態が照会され、照会の結果がログファイル(例えば、機械のログファイル)に機械に付託されて記録されるのが好ましく、最終的に、ツールヘッドのバランス状態に応じて用いられるか又は不合格とされる。
図1は、発明の例示的な実施形態を示している。
1 工作機械システム
2 工作機械
3 スピンドル又は主スピンドル
4 ツールヘッド
5 チャック
6 金属切削工具
7 工具交換装置
8 バランス調整機又はバランス調整装置
9 材料流れ線
10 データフロー線
11 データメモリ
12 コントローラ
13 工作機械上の追加のアンバランス測定システム
14 切断される被加工品
Claims (14)
- 被加工品を金属切削加工する目的のために回転駆動され得るスピンドル(3)を備える工作機械(2)を有し、それぞれがチャック(5)にクランプされ、前記スピンドル(3)に結合することができるいわゆるツールヘッド(4)の形態での複数の工具を有し、前記ツールヘッド(4)のバランスを取るためのバランス調整装置(8)を有する工作機械システム(1)であって、前記工作機械システム(1)は、関連するバランス調整ログが前記システムに関連するツールヘッド(4)にそれぞれ格納されるデータメモリ(11)を備え、前記スピンドル(3)に結合されるツールヘッド(4)のために、バランス調整ログからバランス調整データを読み出し、前記データをこのツールヘッド(4)が提供される前記金属切削加工の1つ以上のパラメータと比較するか、又は前記データを少なくとも1つの汎用バランス調整パラメータと比較するコントローラ(12)を備えることを特徴とし、前記工作機械システム(1)は、このツールヘッド(4)のために利用可能なバランス調整データがない場合、ツールヘッド(4)を不合格とするように構成されるのが好ましい、工作機械システム(1)。
- 前記コントローラ(12)は、それぞれのツールヘッド(4)のためのバランス調整ログによって記録される前記提供される金属切削加工のための1つ以上のパラメータをバランス調整データに適合させるように構成されることを特徴とする、請求項1に記載の工作機械システム(1)。
- 前記コントローラ(12)は、好ましくは前記スピンドル(3)に結合される前に、前記ツールヘッド(4)の前記バランス調整データが、前記ツールヘッド(4)が提供される前記金属切削加工の1つ以上のパラメータと一致しない場合、又は前記ツールヘッド(4)の前記バランス調整データが、前記ツールヘッド(4)が提供される前記金属切削加工の1つ以上のパラメータと一致するかどうかを評価するために十分に記録されていない場合、前記ツールヘッド(4)を不合格とするように構成されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の工作機械システム(1)。
- 前記コントローラ(12)は、好ましくは前記スピンドル(3)に結合される前に、前記ツールヘッド(4)のバランス調整データが、このツールヘッド(4)が提供される前記金属切削加工のパラメータと一致しない場合、ツールヘッドの更なる使用のために例外的に解放することを可能にするように構成されることを特徴とし、前記コントローラ(12)は、好ましくは前記それぞれのツールヘッド(4)のための前記バランス調整ログ内に前記特殊な解放を記録し、好ましくは前記特殊な解放を表示する、請求項1又は2に記載の工作機械システム(1)。
- 前記工作機械(2)は、前記バランス調整ログを更新できるように装備されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の工作機械システム(1)。
- 前記バランス調整ログは、1つのバランス調整データ項目、好ましくは複数のバランス調整データ項目、理想的には少なくとも全てのバランス調整データ項目を、下記の前記項目:最後のバランス調整プロセスのデータ、許容回転速度に関するデータ、存在する残留アンバランスに関するデータ、車両質量に関するデータを伴うか又は伴わない静的アンバランス、前記車両質量に関するデータを伴うか又は伴わない動的アンバランス、例えば、前記静的アンバランスとトルクアンバランスとの組み合わせ、前記車両質量に関するデータを伴うか又は伴わないバランス調整品質、車両質量/残留アンバランスの商、バランスの取れた/バランスの取れていない金属切削パラメータ及びフライス加工パラメータ、良好又は不良バランス状態のうちの2つを除いて記録することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の工作機械システム(1)。
- 前記工作機械(2)に割り当てられたマガジンへの前記それぞれのツールヘッド(4)の挿入の過程で、前記工作機械システム(1)の前記コントローラ(12)は、前記バランス調整ログの前記バランス調整データを前記金属切削加工の前記1つ以上のパラメータと比較することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の工作機械システム(1)。
- 前記マガジンからの前記進行中の加工の過程で、前記工作機械システム(1)の前記コントローラ(12)は、前記ツールヘッド(4)の交換前のみに又はその前にも、前記バランス調整ログの前記バランス調整データを前記金属切削加工の前記1つ以上のパラメータと比較することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の工作機械システム(1)。
- 作動準備完了状態の前記工作機械(2)は、コントローラ(12)を介してバランス調整ログ用のデータメモリ(11)からバランス調整データを読み出すよう装備されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の工作機械システム(1)において用いるための工作機械(2)。
- 前記工作機械(2)は、本体一体型コンポーネントとして前記コントローラ(12)を備えることを特徴とする、請求項9に記載の工作機械(2)。
- 前記工作機械(2)は、本体一体型コンポーネントとしてバランス調整ログ用のデータメモリ(11)を備えることを特徴とする、請求項9又は10に記載の工作機械(2)。
- 前記工作機械システム(1)は、1つ以上のパラメータに対する偏差を表示する装置を有することを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の工作機械システム(1)。
- 被加工品の金属切削加工の目的のために回転駆動され得るスピンドル(3)を備える工作機械(2)を有し、それぞれがチャック(5)にクランプされ、前記スピンドル(3)に結合することができる複数の工具(「いわゆるツールヘッド」(4))を有し、前記チャック(5)にクランプされる前記工具のバランスを取るためのバランス調整装置(8)を有する工作機械システム(1)を用いることによって、被加工品の金属切削加工中にアンバランスにより誘導される品質の低下を低減する方法であって、バランス調整ログは各ツールヘッド(4)のために格納され、バランスログの前記バランス調整データは、前記スピンドル(3)に結合される前記ツールヘッド(4)のために読み出され、前記ツールヘッド(4)が提供される前記金属切削加工の前記パラメータと比較されることを特徴とする、方法。
- 特定のツールヘッド(4)への割り当てで格納されるバランス調整ログの使用であって、前記ツールヘッド(4)の使用前に読み出すことができ、前記ツールヘッド(4)が提供される金属切削加工の1つ以上のパラメータを変更する目的を有する、使用。
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