DE102008009340A1

DE102008009340A1 - Vorrichtung zur Erfassung und Anzeige einer Störung eines Werkzeugs

Info

Publication number: DE102008009340A1
Application number: DE102008009340A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Lübke; Dieter Kruse
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2009-08-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1), bestehend aus einem Arbeitsmodul (2) und einem Anzeigemodul (3) zur Erfassung und Anzeige einer Störung eines an einer Spindel und/oder an einer Werkzeugmaschine angeordneten Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers, wobei das Arbeitsmodul (2) an der Spindel angeordnet ist und von der Vorrichtung (1) bei einer Störung mittels eines im Arbeitsmodul (2) angeordneten Senders (6) ein Funksignal emittierbar ist, welches von einem Empfänger (7) im Anzeigemodul (3) erfassbar ist. Das von dem Sender (6) des Arbeitsmoduls (2) im Fall einer Störung emittierte Funksignal ist in der Figur durch eine Linie (13) visualisiert. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung (1) zur Erfassung und Anzeige einer Störung eines Werkzeugs derart auszuführen, dass die von einer Störung hervorgerufenen Stillstandszeiten minimiert werden. Erfindungsgemäß ist hierzu eine Vorrichtung (1) vorgesehen, bei der das Funksignal jedes einzelnen Arbeitsmoduls (2) individualisiert ist. Ein solches individuelles Funksignal, welches von den Funksignalen anderer Arbeitsmodule unterscheidbar ist, ermöglicht es dem Bediener, mit dem Eintritt der Störung bereits zu erkenn, welche Spindel und/oder welches Werkzeug von der Störung betroffen ist. Die betroffene Spindel kann somit wesentlich schneller aufgesucht und die Störung an der Werkzeugmaschine zügiger aufgehoben werden. Die störungsbedingten Stillstandszeiten werden so deutlich minimiert, da der Bediener ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bestehend aus einem Arbeitsmodul und einem Anzeigemodul zur Erfassung und Anzeige einer Störung eines an einer Spindel und/oder an einer Werkzeugmaschine angeordneten Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers, wobei bei einer Störung mittels eines im Arbeitsmodul angeordneten Senders ein Funksignal emittierbar ist, welches von einem Empfänger im Anzeigemodul erfassbar ist.
Eine Vorrichtung der genannten Art ist bereits bekannt. Dabei ist das Arbeitsmodul mit dem Sender in und/oder an der Spindel angeordnet. Wirkt durch einen abgenutzten, beschädigten und/oder gebrochenen Bohrer eine Kraft auf die Spindel, so wird elektromechanisch der Sender aktiviert, welcher ein Funksignal aussendet. Im Arbeitsmodul ist eine Energiequelle angeordnet, dies sind üblicherweise Batterien und/oder Akkumulatoren, meistens mehrere Knopfzellen, welche abhängig von ihrer Qualität und den herrschenden Umgebungsbedingungen unterschiedlich lange einsatzbereit sind. Damit das Arbeitsmodul durch einen Ausfall der Batterien und/oder Akkumulatoren nicht nutzlos wird, emittiert der Sender beim Nachlassen der Spannung der Energiequelle ebenfalls das Funksignal der Störung. Das Funksignal wird von dem Empfänger in dem Anzeigemodul aufgenommen. Das Anzeigemodul zeigt akustisch und/oder optisch eine Störung an.
An modernen Werkzeugmaschinen befinden sich häufig an einem Arbeitskopf bis zu vierzig Spindeln. Da alle Sender das gleiche Funksignal in demselben Frequenzband senden, kann im Fehlerfall nicht erkannt werden, welche Spindel betroffen ist. Bei einer Störung ist es einem Bediener nur schwer möglich, zu erkennen, welche Spindel betroffen ist, da die Störung nicht immer auf ein zerstörtes Werkzeug zurückzuführen ist. Gerade eine schwache Energiequelle lässt sich von außen nicht erkennen. In einem solchen Fall ist der Bediener gezwungen, alle möglichen Spindeln mit neuen Batterien und/oder Akkumulatoren auszurüsten, oder er muss mühsam die leere Batterie und/oder den leeren Akkumulator durch Messungen identifizieren. Dies bringt stets nicht zu vernachlässigende Stillstandszeiten der Werkzeugmaschine mit sich. Stehen in einer Werkhalle mehrere solcher Werkzeugmaschinen, können die Ausfallzeiten der Werkzeugmaschinen aufgrund der Suche nach der betroffenen Spindel zu massiven Stillstandszeiten der Produktion führen.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erfassung und Anzeige einer Störung eines Werkzeugs der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass die von einer Störung hervorgerufenen Stillstandszeiten minimiert werden.
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung zur Erfassung und Anzeige einer Störung eines Werkzeugs gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche 2 bis 6 betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist also eine Vorrichtung zur Erfassung und Anzeige einer Störung eines Werkzeugs vorgesehen, die mehrere Arbeitsmodule aufweist und bei der jedes Arbeitsmodul mit einer Einrichtung ausgestattet ist, durch die das Funksignal individualisierbar ist. Ein solches individuelles Funksignal, welches von den Funksignalen anderer Arbeitsmodule unterscheidbar ist, ermöglicht es dem Bediener, mit dem Eintritt der Störung bereits zu erkennen, welches Arbeitsmodul, und somit welche Spindel und/oder welches Werkzeug, von der Störung betroffen ist. Die betroffene Spindel kann somit wesentlich schneller aufgesucht und die Störung an der Werkzeugmaschine zügiger aufgehoben werden. Die störungsbedingten Stillstandszeiten werden so deutlich minimiert, da der Bediener die betroffene Spindel in der Werkhalle beziehungsweise an der Werkzeugmaschine nicht erst suchen muss. Vielmehr ist der Bediener schon bei der Störungsmeldung informiert, welche individuelle Spindel, welches Werkzeug und/oder welches Arbeitsmodul betroffen ist.
Damit das die Störung meldende Arbeitsmodul schneller vom Bediener gefunden wird, ist es möglich, das Arbeitsmodul mit einem optischen Signalgeber, beispielsweise einer Leuchte, auszurüsten. Es ist jedoch besonders nützlich, dass die Funksignale der Arbeitsmodule entfernt von dem Werkzeug durch den Empfänger erfassbar sind und durch das Anzeigemodul die von der Störung betroffene Spindel und/oder das von der Störung betroffene Werkzeug visuell und/oder akustisch identifizierbar sind. Hierdurch ist es möglich, dass mittels des individuellen Funksignals und dem daraus resultierenden Verweis auf die jeweilige Spindel und/oder das jeweilige Werkzeug der Bediener diese nicht suchen muss und so schnellstmöglich reagieren kann.
Als Energiequelle für das Arbeitsmodul sind Batterien und/oder Akkumulatoren bekannt, vorteilhaft ist es, dass das Arbeitsmodul ein Piezoelement als Energiequelle aufweist. Dabei ist es günstig, dass von dem Piezoelement bei einer Störung die für den Sender erforderliche Spannung erzeugbar ist. Hierdurch ist es möglich, dass die benötigte Energie für das im Falle einer Störung zu sendende Funksignal durch eine mechanische Einwirkung auf das Piezoelement von diesem erzeugt wird. Eine herkömmliche Energiequelle, beispielsweise eine Batterie, wird für den Sender dann nicht mehr benötigt, wodurch auch die Notwendigkeit einer Signalisierung einer schwachen Energiequelle entfällt. Dies führt schließlich zu einer geringeren Anzahl an Störungsmeldungen und zu weniger Stillstandszeiten. Außerdem verringert sich die Einsatzhäufigkeit des Bedieners.
Häufig werden bei Werkzeugmaschinen die Werkzeuge ausgewechselt. Dies ist gerade bei der Produktion von geringen Stückzahlen üblich. In solchen Fällen ist es vorteilhaft, dass das Arbeitsmodul an dem Werkzeug angeordnet ist. Somit kann die Störung exakt dem Werkzeug zugeordnet werden. So ist es möglich, dass der Bediener auf seinem Weg zur Werkzeugmaschine bereits ein passendes Ersatzwerkzeug mit sich führt. Es ist möglich, dass das Arbeitsmodul als insbesondere selbstklebendes Etikett an dem Werkzeug befestigt ist.
Da der Bediener in großen Fertigungshallen stets in Bewegung ist, ist es für die schnelle Reaktion des Bedieners auf die Meldung einer Störung besonders günstig, dass das Anzeigemodul eine netzunabhängige Energieversorgung aufweist und vom Bediener mitführbar ist. Ein mobiles Anzeigemodul kann der Bediener beispielsweise am Gürtel oder in der Hosentasche tragen. So kann der Bediener unabhängig von seinem Standort über Störungen schnellstens informiert werden.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
1 eine Ansicht einer Spindel in einem Arbeitszustand mit einem ausgebauten Arbeitsmodul;
2 eine Ansicht der in 1 dargestellten Spindel bei einer Störung;
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die 1 und 2 zeigen eine Spindel 4, wobei 1 auch ein aus der Spindel 4 ausgebautes Arbeitsmodul 2 zeigt. An einer ersten Seite weist die Spindel 4 eine Werkzeugaufnahme 5 auf, an der ein hier nicht abgebildetes Werkzeug anordbar ist. An der der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Spindel 4 befindet sich ein Gewinde 11, mittels dessen die Spindel 4 an einem Arbeitskopf beziehungsweise Bohrkopf einer Werkzeugmaschine angeordnet werden kann. An dem freien Ende des Gewindes 11 ist ein Deckel 12 angeordnet, mittels dessen ein Innenraum der Spindel 4 verschließbar ist. Das Arbeitsmodul 2 ist in dem Innenraum positionierbar. Im Falle einer Störung des Werkzeugs, zum Beispiel bei einem abgenutzten, beschädigten und/oder gebrochenen Bohrer, wird ein Druckelement 9 der Spindel 4 verschoben und drückt auf einen Taster 10 des Arbeitsmoduls 2. Die Bewegung des Tasters 10 erzeugt in einem Piezoelement 8 eine Spannung, mittels derer der Sender 6 ein Funksignal emittiert. Dieses Funksignal ist ein HF-Band-Funksignal. Durch die Einrichtung 14 ist das Funksignal jedes Arbeitsmoduls 2 individualisiert. Dadurch sind die einzelnen Arbeitsmodule 2 voneinander unterscheidbar.
3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei Arbeitsmodulen 2 und einem Anzeigemodul 3. Das von dem Sender 6 des einen Arbeitsmoduls 2 im Falle einer Störung emittierte Funksignal ist in dieser Figur durch eine Linie 13 visualisiert. Das Funksignal wird von einem Empfänger 7 eines Anzeigemoduls 3 erfasst. Die dem Funksignal von der Einrichtung 14 aufgeprägte individuelle Kennung und/oder Codierung ist in dem Anzeigemodul 3 hinterlegt. Die Störung und eine Information über den Standort des Werkzeugs und/oder der Spindel 4 sind von dem Bediener unmittelbar visuell und/oder akustisch erkennbar. Daraufhin kann der Bediener sofort die Wartung der Werkzeugmaschine, beispielsweise den Austausch der Spindel 4 und/oder des Werkzeugs, vornehmen. Das betroffene Werkzeug muss nicht gesucht werden. Somit verringert sich die Stillstandszeit der Werkzeugmaschine.

1: Vorrichtung
2: Arbeitsmodul
3: Anzeigemodul
4: Spindel
5: Werkzeugaufnahme
6: Sender
7: Empfänger
8: Piezoelement
9: Druckelement
10: Taster
11: Gewinde
12: Deckel
13: Linie
14: Einrichtung

Claims

Vorrichtung (1), bestehend aus einem Arbeitsmodul (2) und einem Anzeigemodul (3) zur Erfassung und Anzeige einer Störung eines an einer Spindel (4) und/oder an einer Werkzeugmaschine angeordneten Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers, wobei bei einer Störung mittels eines im Arbeitsmodul (2) angeordneten Senders (6) ein Funksignal emittierbar ist, welches von einem Empfänger (7) im Anzeigemodul (3) erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mehrere Arbeitsmodule (2) aufweist und jedes Arbeitsmodul (2) mit einer Einrichtung (14) ausgestattet ist, durch die das Funksignal individualisierbar ist.
Vorrichtung (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Anzeigemodul (3) die von der Störung betroffene Spindel (4) und/oder das von der Störung betroffene Werkzeug visuell und/oder akustisch identifizierbar sind.
Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmodul (2) ein Piezoelement (8) als Energiequelle aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Piezoelement (8) bei einer Störung die für den Sender (6) erforderliche Spannung erzeugbar ist.
Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmodul (2) an dem Werkzeug angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigemodul (3) eine netzunabhängige Energieversorgung aufweist und vom Bediener mitführbar ist.