JP7346085B2 - 工作機械の構造的特徴を決定するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
工作機械内の工具ホルダに工具を取り付けるステップと、
励起装置、予荷重装置および感知装置を含むシステムを、工具の近傍で、励起装置が工具内で動的力を誘発することができかつ予荷重装置が工具に静的力を加えることができる位置に、安定的に配置するステップと、
工具を回転状態で操作するステップと、
励起装置により工具内で動的力を誘発するステップと、
感知装置によりデータセットを取得するステップと、
取得したデータセットに基づいて工作機械の構造的特徴を決定するステップと、
を含む。
工具において永久磁石によって発生した磁力を調整手段によって所定の静的力に調整するステップと、
インパクトハンマーによって工具内に衝撃力を誘発するステップと、
第1の力センサによって衝撃力の大きさを測定するステップと、
非接触変位トランスデューサによって工具の位置を測定するステップと、
を含む。
2 工具
2a 切削工具
3 工具先端
10 予荷重装置
10a 第1の永久磁石
10b 第2の永久磁石
11a 第1の調整手段
11b 第2の調整手段
20 励起装置
21 自動インパクトハンマー
30 感知装置
31 変位トランスデューサ
32 第1の力センサ
33 第1の出力信号
34 第2の出力信号
35 自動インパルスハンマーを制御する通信回線
40 第1の支持フレーム
41 第1の支持ベース
42 支持アーム
43 第2の支持フレーム
44 第2の支持ベース
50 コントローラ
Claims (16)
- 工作機械の構造的特徴を決定するためのシステム(1)であって、
a.前記工作機械に使用される工具(2)内に動的励起を誘発するように構成された励起装置(20)と、
b.前記工具において静的力を発生させるように構成された予荷重装置(10)と、
c.データセットを取得するための感知装置(30)であって、前記データセットに基づき前記工作機械の構造的特徴を決定することができる感知装置(30)と、
を含み、
前記予荷重装置は、前記工具の回転軸の径方向または軸方向に前記工具において磁力を発生させるための少なくとも1つの永久磁石(10a,10b)を含む、
システム(1)。 - 前記工具が回転軸の周りを回転する場合に、前記システムは、適用できる、請求項1記載のシステム。
- 前記予荷重装置は、所定の静的力に等しい磁力を発生するように構成されている、請求項1または2記載のシステム。
- 前記予荷重装置は、前記工具の回転軸の径方向および軸方向に磁力を発生させるための少なくとも2つの永久磁石を含む、請求項3記載のシステム。
- 前記予荷重装置はさらに、前記永久磁石によって発生した磁力を所定の静的力に調整するための調整手段(11a,11b)を含む、請求項1から4までのいずれか1項記載のシステム。
- 前記調整手段は、前記永久磁石と前記工具との間の距離を変えることができ、それによって前記永久磁石によって発生した磁力を変化させることができるように、前記永久磁石に作用的に接続された少なくとも1つの微細ねじを含む、請求項5記載のシステム。
- 前記所定の静的力は、前記工具が切削しているときの平均切削力に等しい、請求項3から6までのいずれか1項記載のシステム。
- 前記励起装置は、インパクトハンマーである、請求項1から7までのいずれか1項記載のシステム。
- 前記励起装置は、自動インパクトハンマー(21)である、請求項8記載のシステム。
- 前記感知装置は、前記工具の位置を測定するための少なくとも1つの非接触変位トランスデューサ(31)を含む、請求項1から9までのいずれか1項記載のシステム。
- 前記非接触変位トランスデューサは、容量センサ、渦電流センサまたはレーザ振動計である、請求項10記載のシステム。
- 前記感知装置は、衝撃力の大きさを測定するための第1の力センサ(32)を含む、請求項1から11までのいずれか1項記載のシステム。
- 前記システムは、コントローラ(50)をさらに含み、
前記コントローラ(50)は、前記励起装置を制御し、前記感知装置によって取得されたデータセットを受信し、受信した前記データセットに基づいて前記工具の構造的特徴を決定するように構成されている、
請求項1から12までのいずれか1項記載のシステム。 - 前記工具において前記予荷重装置によって発生した力を測定するために、前記システム内に第2の力センサが統合されている、
請求項1から13までのいずれか1項記載のシステム。 - 工作機械の特徴を決定するための方法であって、前記方法は、
a.工作機械内のスピンドルに工具を取り付けるステップと、
b.請求項1から14までのいずれか1項記載のシステムを、工具の近傍で、励起装置が工具内で動的力を誘発することができかつ予荷重装置が工具に静的力を加えることができる位置に、安定的に配置するステップと、
c.工具を回転状態で操作するステップと、
d.励起装置により工具内で動的力を誘発するステップと、
e.感知装置によりデータセットを取得するステップと、
f.取得したデータセットに基づいて前記工作機械の構造的特徴を決定するステップと、を含む方法。 - 前記方法は、
a.工具において永久磁石によって発生した磁力を調整手段によって所定の静的力に調整するステップと、
b.インパクトハンマーによって工具内に衝撃力を誘発するステップと、
c.第1の力センサによって前記衝撃力の大きさを測定するステップと、
d.非接触変位トランスデューサによって工具の位置を測定するステップと、
を含む、請求項15記載の方法。
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